Das Geheimnis langlebiger Gerste
Getreide immer wieder neu ernten statt es jedes Jahr wieder anzubauen – daran arbeitet ein neues Forschungsprojekt.
(Bild: Charl Folscher / Unsplash)
Genau betrachtet ist es widersinnig: Jedes Jahr werden Getreidepflanzen nach der Ernte mit Stumpf und Stil untergepflügt, um sie später wieder erneut anzusäen. Das kostet Zeit und Geld, schädigt Boden und Umwelt. Dabei ist der Mensch vor allem an den Ähren interessiert. Ließen sich diese nicht auch von nachwachsenden Pflanzen ernten? Das hätte nicht nur den Vorteil, dass sich der Aufwand für Bodenbearbeitung, Säen und Spritzen reduzieren ließe. Die mehrjährigen Pflanzen würden auch ein dichteres Wurzelwerk ausbilden. Dadurch können sie besser mit Trockenheit umgehen und die Bodenerosion reduzieren.
Wie das funktionieren könnte, dieser Frage geht Maria von Korff Schmising nach. Sie ist Professorin für Pflanzengenetik an der Uni Düsseldorf. Das Problem: Die wichtigsten Getreidearten wie Weizen, Mais, Reis und Gerste sind einjährige Pflanzen. Die Kreuzung dieser einjährigen Kulturpflanzen mit mehrjährigen Verwandten oder die Domestikation mehrjähriger Wildpflanzen hält sie allerdings für keine gute Idee. Dabei würden „viele Genvarianten übertragen, die sich negativ auf den Ertrag auswirken“, sagte sie in einem Interview auf bioökonomie.de.
Für vielversprechender hält sie es, die Genvarianten zu erforschen, welche die Lebensdauer von Pflanzen kontrollieren – und diese dann gezielt auf Kulturpflanzen zu übertragen. Dazu vergleicht sie im Rahmen des Projekts „Perlife“ unter anderem einjährige Gerste mit ihren verwandten mehrjährigen Arten – mit dem Ziel, herauszufinden, „welche physiologischen und molekularen Prozesse den Unterschied zwischen einjährigen und mehrjährigen Gräsern ausmachen“.
Großes Genom: Hochdurchsatz-Sequenzierung
Gerste verfügt allerdings über ein sehr großes Genom von 5,2 Milliarden Basenpaaren. Zum Vergleich: Der Mensch kommt mit rund 3 Milliarden Basenpaaren aus. Mit einem „Hochdurchsatz-Sequenzierverfahren“ stehe an der Uni Düsseldorf aber ein „mächtiges Werkzeug zur Verfügung“, solche Gen-Unterschiede zu identifizieren, heißt es in einer Pressemitteilung der Uni Düsseldorf.
Als Ergebnis will das Düsseldorfer Forschungsteam „konkrete genetische Werkzeuge“ liefern, um die Lebensdauer von Gerste zu erhöhen und mehrjährigen Arten zu züchten. Diese können dann als Vorbild für komplexere Kulturarten wie Weizen (mehr als 15 Milliarden Basenpaare) dienen.
Das Projekt Perlife („Engineering Perennial Barley“) wird vom Europäischen Forschungsrats (European Research Council, ERC) mit zwei Millionen Euro gefördert. (grh)
