Resistenter, gesünder, nutzbarer: Forscher züchten bessere Pflanzen

Schavan: "Deutschland ist Vorreiter beim Strukturwandel hin zu einer biobasierten Wirtschaft/ BMBF-Stand auf der Internationalen Grünen Woche

Gerste, die auch bei Trockenheit gehaltvolle und hohe Erträge bringt; Erdbeeren, die einen besonders hohen Gehalt ihrer gesundheitsfördernden Substanzen haben; Energiepflanzen, deren Zellwände für die Herstellung von Bio-Treibstoff optimiert sind: "Diese Beispiele zeigen, wie Pflanzenforschung dazu beitragen kann, die großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu bewältigen, sagte Bundesforschungsministerin Annette Schavan anlässlich der Internationalen Grünen Woche, die vom 21. bis 30. Januar in Berlin stattfindet. "Pflanzen sind die Grundlage unserer Ernährung. Wir müssen sicherstellen, dass der wachsenden Weltbevölkerung ausreichende und gesunde Nahrungsmittel zur Verfügung stehen und dass wir dem Klimawandel mit Dürreperioden, Überflutungen und Ausbreitung von Schädlingen wirkungsvoll begegnen. Biomasse stellt auch eine wichtige Energiequelle dar, deren nachhaltige Nutzung wir so fördern müssen, dass keine Konkurrenz zur Ernährung besteht.

Der Erfolg bei der Entwicklung immer besserer Pflanzen beruht auf immer zielgenaueren Methoden der Pflanzenzüchtung. Um die seit Jahrtausenden praktizierte klassische Züchtung zu beschleunigen und die gewünschten Eigenschaften gezielter zu erreichen, setzen die Forscherinnen und Forscher auf biotechnologische Verfahren. So können biochemische und genetische Analysen dazu beitragen, die Pflanzenzüchtung präziser zu steuern.

Die Pflanzenforschung des BMBF ist Teil der kürzlich auf den Weg gebrachten "Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030. "Deutschland ist damit internationaler Vorreiter bei einem Strukturwandel hin zu einer biobasierten Wirtschaft. Dies wird langfristig auch den Verbraucherinnen und Verbrauchern zugute kommen, sagte Schavan.

Drei Beispiele aus der Pflanzenforschung des BMBF:
Herausforderung Klimawandel: Die Gerste ist eine der ältesten vom Menschen genutzten Getreidearten und wird vor allem als Viehfutter verwendet. Ihr Anbau ist jedoch zunehmend durch den Klimawandel beeinträchtigt: Weltweit aber auch in Europa führen Dürreperioden zu Ernteverlusten. Das BMBF-Projekt GABI-GRAIN, ein Zusammenschluss von mittelständischen Pflanzenzuchtbetrieben und Forschungseinrichtungen, will Gerstensorten  entwickeln, die längere Trockenperioden ohne Ernteverluste überstehen.

Erste Erfolge: Es wurden trockenresistente Gerstelinien gefunden, darunter sogar einzelne, deren Ertrag bei Trockenheit höher ist als unter normalen Bedingungen. Darüber hinaus konnten Gene identifiziert werden, deren Aktivität mit hohem Stärke- und Eiweißgehalt im Korn und damit mit hohem Ertrag korrelieren.

Herausforderung gesunde Ernährung: Erdbeeren schmecken nicht nur gut, sie enthalten auch zahlreiche sekundäre Pflanzenstoffe, die das Risiko für chronische Leiden wie Krebs, herz- und neurodegenerative Krankheiten reduzieren können. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München versuchen, Erdbeersorten zu züchten, die mit einem möglichst hohen Gehalt an gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen heranreifen. In dem Projekt FraGenomic suchen sie mit Partnern aus Spanien und Frankreich nach genetischen Merkmalen, mit deren Hilfe sich die Züchtung solcher Erdbeeren beschleunigen lässt.

Erste Erfolge: Es wurden erste wichtige Daten zum Verständnis der genetischen Kontrolle der Merkmale gefunden, die die Bildung der gesundheitsfördernden Inhaltsstoffe beeinflussen.

Herausforderung Nachhaltigkeit: Bioethanol der ersten Generation wird aus Maiskörnern, Zuckerrohr und Zuckerrüben hergestellt. Um nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion zu stehen, sollen künftig vorrangig Pflanzenteile wie Halme, Stängel oder Blätter genutzt werden, die in der Lebensmittel- oder Futterindustrie bisher nur als Abfall galten. Das Problem: Die Zellstruktur dieser Pflanzenteile lässt sich mit gängigen Verfahren oft nur schwer aufschließen und in Treibstoff verwandeln. Das internationale Verbundprojekt GABI-CELLWALL unter Federführung des Max-Planck-Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie will den Zellwandaufbau in Pflanzen so verändern, dass sie sich leichter für die Herstellung von Treibstoff verwenden lassen.

Erste Erfolge: Erste Ergebnisse zeigen, dass die hochkomplexen Zuckermoleküle der Zellwände durch weniger komplexe ersetzt werden können und die Stabilität der Pflanze trotzdem erhalten bleibt.

Über verschiedene Methoden der Pflanzenzüchtung informieren Exponate auf dem BMBF-Stand der Grünen Woche in Halle 3.2 am Beispiel verschiedener Kartoffel- und Maissorten.