In recent years the focus of interest in the production of transgenic plants has moved from agronomically important features like herbicide resistance or male sterility to the so-called “output traits”, which affect the quality of the harvested material. Beside modifications in fatty acid composition [1] and protein quality [2, 3], tailoring of carbohydrates is one of the main fields for molecular breeding programs. As carbohydrates are not only important storage compounds but the primary energy fixation products and main transport metabolites, three different aspects have to be considered in carbohydrate modification research: (1.) attempts to increase primary production, (2.) analysis and modification of allocation of photosynthates, and (3.) engineering of storage carbohydrates. The scope of this article is to give some examples on recent advances in the field of carbohydrate modification and then to present in more detail the transfer of a new metabolic pathway to transgenic potato that leads to the production of inulin, a fructose-based carbohydrate polymer that increases nutritional quality of the transgenic plants.

In den vergangenen Jahren hat sich der Schwerpunkt der Arbeiten mit transgenen Pflanzen gewandelt. Anstelle der agronomisch wichtigen Eigenschaften wie Herbizidtoleranz oder männliche Sterilität sind die sogenannten “,output traits” ins Zentrum gerückt, die die Qualität der erntebaren Pflanzenteile betreffen. Neben einer Veränderung der Fettsäurezusammensetzung [1] oder der Proteinqualität [2, 3], ist die Optimierung von Kohlenhydraten ein Hauptgebiet der molekularbiologischen Bearbeitung von Pflanzen. Da Kohlenhydrate nicht nur wichtige Speicherstoffe, sondern auch die Primärprodukte der Photosynthese und wichtige Transportmetabolite sind, müssen drei Aspekte der Veränderung von Kohlenhydraten beachtet werden: 1) Versuche zur Steigerung der Primärproduktion; 2) Analyse und Modifikation von sink/source Wechselwirkungen; 3) Bearbeitung von Speicherkohlenhydraten. In diesem Beitrag sollen Beispiele für Fortschritte auf dem Gebiet der Kohlenhydratmodifikation gegeben und eingehender ein Ansatz vorgestellt werden, bei dem ein neuer Stoffwechselweg in Kartoffelpflanzen etabliert wurde, der zur Produktion von Inulin, einem Kohlenhydratpolymer auf Fruktosebasis, führt und den ernährungsphysiologischen Wert der Pflanze steigern kann.