Was kann die Gen-Schere CRISPR – und was (noch) nicht?
Mit CRISPR/Cas lässt sich das Pflanzen-Erbgut seit 2012 präzise, gezielt und vergleichsweise günstig verändern. Anwendungsreif sind heute vor allem Krankheitsresistenzen, eine bessere Qualität wie Geschmack und Nährwert sowie eine beschleunigte Züchtung. Komplexe Eigenschaften wie Trockentoleranz bleiben dagegen schwierig, weil daran viele Gene beteiligt sind.
Montag, 6. Juli 2026
Darum geht es
• Rund 1'000 begutachtete Genom-Editing-Studien aus 58 Ländern an 76 Pflanzenarten (Quelle: EU-SAGE-Datenbank).
• Über 3'000 Sorten entstanden bereits durch klassische ungerichtete Mutagenese – etwa Hartweizen oder pinke Grapefruit.
• Geneditierte Sorten sind u. a. in den USA, Japan, China und Indien zugelassen; grossflächig angebaut wird noch keine.
• Die EU stimmt ein reformiertes NGT-Gesetz ab: Einfache Editierungen (SDN-1, SDN-2) sollen nicht mehr wie klassische Gentechnik behandelt werden.
Die Entdeckung des Genom-Editierwerkzeugs CRISPR/Cas im Jahr 2012 markiert einen Wendepunkt in Forschung und Pflanzenzucht: Die Methode ist präzise, benutzerfreundlich und günstig. Weil inzwischen viele verschiedene Editierwerkzeuge mit unterschiedlichen Fähigkeiten existieren, passt der Begriff «Neue genomische Techniken» (NGT) besser. Als Gradmesser des Fortschritts dient die Zahl der Studien: Die EU-SAGE-Datenbank, ein Netzwerk aus 134 europäischen Forschungsinstituten, listet rund 1'000 begutachtete Genom-Editing-Arbeiten aus 58 Ländern an 76 Pflanzenarten. Die meisten zielen auf Widerstandsfähigkeit gegen Dürre, Versalzung, Temperaturextreme, Krankheiten und Schädlinge sowie auf höheren Ertrag und bessere Qualität.
Von der Mutagenese zur klassischen Gentechnik: ein Blick zurück
Die Ziele der Pflanzenzucht haben sich über Jahrtausende kaum verändert: ertragreichere und widerstandsfähigere Nutzpflanzen. Mais, Weizen und Reis wurden vor rund 10'000 Jahren durch künstliche Selektion domestiziert. Mitte des 20. Jahrhunderts kam die künstlich ausgelöste Mutation hinzu: Strahlung oder Chemikalien erzeugen massenweise DNA-Veränderungen – die ungerichtete Mutagenese. Auf diesem Weg entstanden über 3'000 Sorten, darunter Hartweizen für Nudeln oder pinke Grapefruits. Die klassische Gentechnik verfolgt erstmals einen gezielten Ansatz, fügt aber artfremde Gene ein – etwa beim Bt-Mais. Kritisiert werden das Überschreiten der Artgrenze und der Zufall, wo das Gen integriert wird.
Präzision statt Zufall: wie NGT funktionieren
Mit den Neuen genomischen Techniken kann das Erbgut gezielt und direkt verändert werden, ohne artfremde DNA einzusetzen. Zu NGT zählen Zinkfingernukleasen, TALEN und CRISPR/Cas-Systeme, die sich dank einfacher Handhabung durchgesetzt haben. Durch Varianten wie Base-, Prime- und Multiplex-Editing sind die Möglichkeiten stark gewachsen: mehr veränderbare Stellen, noch präzisere Eingriffe.
Zulassungen weltweit: USA, Japan, China und Indien
Einige geneditierte Sorten sind bereits zugelassen, viele weitere sind in der Pipeline – grossflächig angebaut wird aber noch keine:
• USA: u. a. Sojabohnen mit verbessertem Fettsäureprofil, weniger bitteres Senfgrün, Leindotter, Raps.
• Japan: zwei Tomaten-, eine Mais- und eine Kartoffelsorte sowie drei Fischarten zugelassen; verkauft werden eine Tomatensorte und die drei Fischarten.
• China: fünf geneditierte Sorten (Weizen, Mais, Soja, Reis) Ende 2024 zugelassen, Anbau soll bald starten.
• Indien: 2025 zwei klimaresiliente Reissorten zugelassen, Saatgut wird vermehrt.
Anwendungen: Was Genom-Editing heute kann
Veränderte Genaktivität. Ein Grossteil der Studien nutzt CRISPR für Punktmutationen und kleine Insertionen, um Gene auszuschalten (knock-outs) und ihre Wirkung zu beobachten. Auch die gezielte Veränderung der Genregulation über Promotoren rückt in den Fokus.
Züchtungsbeschleuniger. Durch den Vergleich von Wild- und Kulturpflanzen lassen sich verlorene Genbereiche identifizieren und der Domestikationsprozess neu starten. Bei der Wildtomate Solanum pimpinellifolium etwa führte das Ausschalten von sechs Genen per Multiplex-Editing schon nach einer Generation zu besserem Wuchs, mehr Blüten und höherem Lycopingehalt.
Hybridzüchtung. Für Hybridsaatgut braucht es männlich sterile Linien. Mit NGT lassen sich die für die Pollenbildung verantwortlichen Gene gezielt ausschalten – die Hybridproduktion wird einfacher, schneller und auf mehr Arten anwendbar.
Nachhaltiger Pflanzenschutz. Schon die Veränderung einzelner Gene kann Pflanzen gegen Viren, Bakterien oder Pilze resistent machen: mehltauresistenter Weizen (ausgeschaltetes MLO-Gen), breit resistente Tomaten (DMR6-Gen) oder virusresistente Gurken und Kartoffeln. Anders als chemischer Pflanzenschutz wirken solche Ansätze zielgerichtet – der Mitteleinsatz könnte deutlich sinken.
Grenzen: Was (noch) nicht möglich ist
Komplexe Eigenschaften wie Salz- oder Trockenresistenz lassen sich nicht einfach «herbeizaubern», weil viele Gene und Transkriptionsfaktoren beteiligt sind; verbesserte Toleranz geht leicht mit Nachteilen bei Wachstum oder Ertrag einher. Immerhin konnten Forschende bei Reis, Tomaten und Weizen die Trockentoleranz bereits verbessern. Schwierig bleibt auch die Resistenz gegen Frassinsekten, und das gezielte Einfügen grösserer DNA-Abschnitte ist in Pflanzen noch ineffizient, weil der nötige Reparaturweg (homologe Rekombination) unzuverlässig ist.
Ausblick: NGT und Künstliche Intelligenz
NGT sind keine Wunderwerkzeuge, können die Züchtung aber grundlegend verändern: schnellere Entwicklung, gezieltere DNA-Veränderungen. Nach dem Editierziel folgen – wie bei konventioneller Züchtung – meist mehrere Jahre Prüfung und Freilandversuche. Künftig dürfte die Verknüpfung von Präzisionszüchtung und Künstlicher Intelligenz zentral werden: KI hilft, relevante Gene schneller zu identifizieren und molekulare Werkzeuge zu entwerfen.
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Schlagworte: CRISPR/Cas · Genom-Editing · Neue Genomische Techniken (NGT) · Pflanzenzüchtung · SDN-1 · ungerichtete Mutagenese · Krankheitsresistenz · NGT-Regulierung
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