Cytoplasmatisch-männliche Sterilität

Als Zytoplasmatisch-kerngenetische Pollensterilität (englisch Cytoplasmatic male sterility, CMS) werden maternal vererbte Mutationen verschiedener Pflanzenarten bezeichnet, die zu einer Verkümmerung der Staubbeutel (Antheren) und damit zur männlichen Unfruchtbarkeit dieser Pflanze führen. Die bei CMS mutierten Gene sind Bestandteil der mitochondrialen DNA.

CMS wird in der Pflanzenzüchtung und Saatgutproduktion zur erleichterten Gewinnung von Hybrid-Saatgut eingesetzt (CMS-Technik). Bei dieser Anwendung dient CMS dazu, die Selbstbefruchtung der als mütterlich vorgesehenen Linie zu verhindern. Sofern die entstehende F1-Hybride in der Lage sein soll, sich selbst zu befruchten (notwendig bei Kulturpflanzen, deren Früchte oder Samen genutzt werden), so muss die männliche Linie über ein sogenanntes Restorergen verfügen, das die CMS wieder aufhebt. Die Folge ist, dass die Nachkommen des Kreuzungspartners wieder eigenen fertile Pollen produzieren und sich somit wieder selbst und gegenseitig befruchten können. Die Sterilität kann aber auch durch extreme Umweltbedingungen wie Hitze, Trockenheit oder Starkregen aufgehoben werden.

Die Einbringung der mit CMS verknüpften Gene kann in einigen Fällen durch klassische Methoden der Pflanzenzüchtung erfolgen. Oftmals werden hingegen molekular- oder zellbiologische Methoden wie Zellfusion oder Protoplastenfusion angewendet. Letztere gelten nicht als gentechnische Methoden und erzeugte Organismen gelten nicht als gentechnisch veränderte Organismen im Sinne der EU-Freisetzungsrichtlinie oder dem deutschen Gentechnikgesetz, sofern der entstandene Organismus auch durch klassische Methoden hätte erzeugt werden können.