Würdigung

Auf Vorschlag der Joachim Jungius-Gesellschaft der Wissenschaften verleiht die
DR. HELMUT UND HANNELORE GREVE STIFTUNG
FÜR WISSENSCHAFTEN UND KULTUR
den Förderpreis an Frau Dr. rer. nat. Liliya Serazetdinova
Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten, Universität Hamburg

Weltweit geht jährlich etwa ein Drittel der Pflanzenernte verloren. Diese Verluste werden primär durch Insekten und Pilzkrankheiten verursacht. Im Rahmen ihrer ausgezeichneten Doktorarbeit hat Frau Dr. Liliya Serazetdinova völlig neue Wege zur Verbesserung der Krankheitsresistenz bei Weizen beschritten. Resistenzgene wurden aus der Weinrebe und der Waldkiefer isoliert und mit gentechnischen Methoden in Weizen übertragen. Es wurden transgene Pflanzen erzeugt, welche die übertragenen Gene bei Pilzbefall aktivieren. Diese neuartigen Pflanzen besitzen einerseits eine verbesserte Krankheitsresistenz und eröffnen andererseits Alternativen zum chemischen Pflanzenschutz.

Hamburg, am 22. November 2002

(Prof. Dr. Helmut Greve) (Dr. h. c. Hannelore Greve)
Stiftungsvorstand

Danksagung von Dr. Liliya Serazetdinova

Sehr geehrter Herr Präsident, sehr verehrtes Ehepaar Greve, meine sehr geehrten Damen und Herren,
mit großer Freude habe ich erfahren, dass meine Doktorarbeit mit dem Preis "Der Dr. Helmut und Hannelore Greve Stiftung für Wissenschaften und Kultur" ausgezeichnet wurde. Das ist eine große Ehre für mich und meine Familie. Es ist gleichzeitig eine Ehre für mein Land, da soweit ich weiß, noch kein Preisträger aus Kasachstan hier gestanden ist. Ich bedanke mich ganz herzlich sowohl bei den Stifter des Preises, dem Ehepaar Greve, als auch bei der Joachim-Jungius Gesellschaft der Wissenschaften.
Ich betrachte diese Auszeichnung nicht nur als meinen privaten Verdienst, sondern auch als Verdienst meines Betreuers, Prof. Dr. Horst Lörz, der für mich während meiner Doktorarbeit ein Doktorvater im vollem Sinne dieses Wortes war. Ich bedanke mich bei meiner Familie in Kasachstan, bei allen meinen Kollegen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Horst Lörz sowohl bei der Familie Haak, die für mich zu meiner zweiten Familie in Hamburg geworden ist als auch bei meinen Freunden. Dieses soziale Umfeld spielte und spielt immer noch eine wichtige Rolle für meine berufliche Entwicklung.
Nun zu dem Inhalt meiner Arbeit: Die Geschichte der Menschen ist mit der Entwicklung von Pflanzenanbau und Züchtung der Kulturpflanzen unzertrennlich verbunden. Seit Jahrhunderten wurde versucht, durch Kreuzungen und Selektion neue Kultursorten zu entwickeln. Heute werden traditionelle Züchtungsmethoden zunehmend durch den Einsatz der unkonventionellen bio- und gentechnologischen Methoden ergänzt und effizienter gemacht. Dank der Erkenntnisse der Genetik und insbesondere der Molekularbiologie ist es heute möglich, einzelne Eigenschaften der Pflanze gezielt zu verändern und damit bestimmte züchterische Ziele zu erreichen. Um es bildlich auszudrücken, es ist möglich einen neuen Update in den Computer zu installieren und damit eine zweckmäßige Verbesserung unseres PCs zu erreichen, ohne das ganze Rechner ersetzen zu müssen.
Bei den Arbeiten zu meiner Dissertation habe ich einen biotechnologischen Ansatz angewandt, um die Pilzresistenz von Getreidepflanzen zu verbessern. Pilzliche Krankheitserreger sind nicht nur für die enorme Ertragseinbußen sondern auch für die Akkumulation toxischer Substanzen, sogenannter Mykotoxinen, in Futter- und Lebensmitteln verantwortlich. Vielen ist vielleicht die Krankheit Mutterkorn bekannt. Mutterkorn (Ergotismus, früher St. Antonius-Feuer genannt) hat in vergangenen Zeiten zu schrecklichen Massenvergiftungen geführt. Die in Mutterkorn enthaltenen Mykotoxine wirken als Nervengift und verursachen äußerst schmerzhafte Krämpfe, oftmals mit tödlichem Ausgang.
Der Ausbreitung der Pilzerkrankungen wirken zahlreiche Bekämpfungsmaßnahmen entgegen, die neben Anbaumaßnahmen, wie Fruchtrotation und Saatgutkontrolle, auch chemische Bekämpfung umfassen, die ein großes Umweltrisiko darstellt.
Grundlage der alternativen Pflanzenschutzmaßnahme ist die Übertragung zusätzlicher resistenzvermittelnder Gene in anfällige Kultursorten. Dieses Verfahren hat zum Ziel, Pflanzen einen biologischen Schutzmechanismus gegenüber Krankheitserregern zu verleihen, um dadurch eine chemische Bekämpfung erheblich zu reduzieren oder gänzlich darauf zu verzichten.
In meinen Untersuchungen habe ich drei Gene, zwei davon aus Weinrebe und ein aus Waldkiefer, im Hinsicht auf ihre potentielle Wirkung für die Verbesserung der Pilzresistenz in Weizen untersucht. Die Produkte der Aktivität dieser Gene gehören zu antimikrobiellen Substanzen, die in der Pflanze bei Abwehr- und Stressreaktionen eine bedeutende Rolle spielen. Gerade solchen Substanzen wird die heilkräftige Wirkung bei Arznei- und Heilpflanzen verdankt. Die Synthese dieser Substanzen wird durch Pilzbefall oder schädliche Umweltfaktoren aktiviert. Hohe Konzentrationen dieser Substanzen sind in der Lage, das Wachstum und die Verbreitung des Pathogens zu beschränken und gleichzeitig weitere Schutzmechanismen der Pflanze zu aktivieren. Diese Reaktionen stellen einen biologischen Schutzmechanismus gegen Pilzerkrankungen dar.
Zu Beginn meiner Arbeit wurden die dafür kodierenden Gene in einigen Kulturpflanzen übertragen und eine erhöhte Resistenz vermittelt. Allerdings wurden dafür in den meisten Ansätzen die Strategien gewählt, in denen diese antimikrobielle Produkte ständig in der ganze Pflanze vorhanden waren. Im Gegensatz dazu werden bei den natürlichen Abwehrrektionen diese Substanzen nur nach Pilzbefall oder Stresseinfluß synthetisiert. Ständige Akkumulation dieser Substanzen führte zum Beispiel in Tabak zu männlicher Sterilität durch die Verschiebung des ganzen Stoffwechsels der Pflanze. Um diese und weitere negative Einflusse für den Stoffwechsel der Pflanze zu vermeiden, habe ich eine Strategie gewählt, die der natürlichen Situation am Nähesten entspricht. Um die Synthese dieser antimikrobieller Substanzen in Weizen nach Pilzbefall zu aktivieren, wurden von mir die regulatorischen Sequenzen aus Weinrebegenom eingesetzt. Demzufolge habe ich die entsprechenden Genkonstrukte hergestellt. Diese Genkonstrukte wurden mit Hilfe einer DNA-Transformationsmethode, die auf dem Einschleusen von den beschleunigten, mit DNA beschichteten Goldpartikeln in die Pflanzenzelle basiert, in Weizen übertragen. Mit Hilfe von Gewebe- und Zellkulturtechnik wurden transgene Pflanzen selektiert und regeneriert, die die entsprechenden Gene integriert haben. Es wurde festgestellt, dass infolge der Aktivität der eingebrachten Gene in Weizen einige Substanzen akkumuliert werden, die für diesen Pflanzenart nicht charakteristisch sind und dass diese Substanzen zu der gleichen Klasse der Stoffe gehören, die in Weinrebe und Waldkiefer vorkommen. Folglich habe ich die Resistenzeigenschaften bei Nachkommen dieser transgenen Pflanzen analysiert und habe gezeigt, dass diese eine erhöhte Resistenz gegenüber dem Braunrosterreger zeigen. Zusammenfassend möchte ich sagen, dass die Ergebnisse meiner Arbeit die Erkenntnisse bezüglich der Verwendung dieser Gene für die Verbesserung der Pilzresistenz bei Getreidepflanzen, liefern, die als Alternative zum chemischen Pflanzenschutz dienen kann.
Noch viele Fragen müssen weiter aufgeklärt werden, um die Anwendung dieser Ergebnisse in der Praxis durchzuführen. Viele Interessante Nebenresultate sollen in weiteren Untersuchungen überprüft und getestet werden. So stellt ein Abschluss jeder wissenschaftlichen Arbeit die Fragestellung für die Nächste.
Bemerkenswert ist, dass in einer Zeit, in der die Zukunft der Gentechnik in unserer Gesellschaft so kontrovers diskutiert wird, die Joachim-Jungius Gesellschaft auszeichnet meine Arbeit mit einem ehrenswerten Preis. Es ist für mich ein Zeichen dafür, dass die Perspektiven und großen Chancen der Gentechnik im universitärem Bereich positiv betrachtet werden.
Ich bedanke mich nochmals ganz herzlich für diese Auszeichnung, die für mich als Stimulus für eine weiterhin begeisternde wissenschaftliche Tätigkeit dienen wird.

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