Pflanzenzüchter finden “Abkürzung”

Die konventionelle Pflanzenzüchtung hat im Gegensatz zur Gentechnik einen gravierenden Nachteil. Die Züchtung einer neuen Sorte dauert auf herkömmlichem Weg extrem lange, nämlich etwa zehn Jahre. Das liegt unter anderem daran, dass jede neue Generation eine volle Wachstumsperiode braucht, bevor man die (verbesserten) Ertragseigenschaften der Nachkommen messen kann. Die besten Pflanzen werden dann für Kreuzungen in der nächsten Generation verwendet, die wiederum viele Monate zum Wachsen brauchen.

Wissenschaftler haben nun eine “Abkürzung” entdeckt: Schon vom Saatkorn der potenziellen Mais-Elternpflanze wird mit Hilfe der Genomanalyse ein genetischer Fingerabdruck erstellt, ohne das Korn zu zerstören. Auf diese Weise können tausende Proben untersucht werden. Nur die vielversprechendsten Saatkörner werden anschließend ausgesät. Das spart Platz und Zeit. Ein Kooperationsprojekt aus Forschern der Universität Hohenheim, dem Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie sowie dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung setzt dabei auf Mathematik und Erfahrung. Die Wissenschaftler legen dabei zunächst die Erkenntnis zugrunde, dass nicht ein einzelnes Gen beispielsweise für einen besonders hohen Ertrag verantwortlich ist, sondern dass es vielmehr auf die Kombination verschiedener Gene ankommt. Ein echter Paradigmenwechsel in der Pflanzenzüchtung. Bis zu 56.000 dieser Genorte können so analysiert werden.

Nach drei Jahren Analyse und Auswertung stand das statistische Modell des Forscherteams. Es dient nun für alle weiteren Analysen als Auswertungsgrundlage. Zusätzlich werden auch die Inhaltsstoffe ganz junger Pflanzen untersucht, die anhand von Blattanalysen in einem sehr frühen Wachstumsstadium erhoben werden. Auch hier gibt es Kombinationen und Muster, die Rückschlüsse auf die spätere tatsächliche Leistung der zukünftigen Elternpflanze zulassen. Mit den aussichtsreichsten Pflanzen wird anschließend die nächste Generation begründet. Auf diese Weise können die Wissenschaftler alle Anstrengungen schon sehr frühzeitig auf die besten Zuchtprodukte konzentrieren, ohne das “Pulver” auf tausende “Nieten” zu verschießen. Angesichts von Klimawandel, Nahrungsmittelkrisen und Energiehunger werden von der Züchtung schnellere Lösungen verlangt, so die Wissenschaftler. Das neue Verfahren könnte einen wichtigen Beitrag dazu leisten.

Text: aid

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BÖLN fördert Züchtungsprogramm für ökologischen Emmer

(aid) – Emmer zählte in Europa bis zum Mittelalter zu den wichtigsten Brotgetreidearten, bevor er vom ertragreicheren Weizen verdrängt wurde. Heute wird Emmer in Deutschland auf weniger als 200 Hektar angebaut, vorwiegend von Biobetrieben. Dabei hat Emmer gerade für den ökologischen Anbau günstige Eigenschaften: Er ist konkurrenzstark gegen Beikräuter, wenig anfällig für Krankheitserreger und resistent gegenüber Ährenfusariosen. Zudem fragen Verbraucher das Urgetreide verstärkt nach. Um bessere Voraussetzungen für den Emmer-Anbau zu schaffen, wurde im Rahmen des Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) ein dreijähriges Züchtungsprojekt gestartet. Wissenschaftler der Landessaatzuchtanstalt Hohenheim untersuchen dabei gemeinsam mit dem Technologie Transferzentrum/Hochschule Bremerhaven und Getreidezüchtern die backtechnologischen Eigenschaften von Mehl aus über 30 Emmer-Sorten und prüfen dessen Vorteile gegenüber Weizen- und Dinkelmehl. Zudem wollen die Forscher einen Mikrobacktest für Emmer entwickeln, um die Mehlqualität schneller einschätzen zu können. Parallel wird ein Feldversuch mit 50 Emmer-Sorten durchgeführt. Damit möchten die Wissenschaftler testen, inwieweit sich wichtige agronomische Eigenschaften wie Ertragsstabilität und Resistenzen weitervererben und wie sich Änderungen dieser Merkmale auf die Mehlqualität auswirken. Im Mittelpunkt steht dabei die Suche nach möglichen Resistenzen gegenüber Steinbrand und Genen zur Standfestigkeit. Denn gerade die starke Lagerneigung und die Anfälligkeit für Steinbrand aktuell verfügbarer Sorten bereiten in der Praxis häufig Probleme. Das Projekt soll zeigen, ob sich auf diesem Wege optimale Sorten für den ökologischen Landbau selektieren lassen. Darüber hinaus soll auch das Nutzpflanzenspektrum in Deutschland erweitert werden.
Jürgen Beckhoff, www.aid.de

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