Zur kommerziellen Produktion von Weizen-Hybridsaatgut müssen mehrere Voraussetzungen erfüllt sein: Erstens muss der weibliche Kreuzungspartner männlich-steril sein, um eine Selbstbestäubung der kleistogamen Blüten zu verhindern. Zweitens muss ein geeigneter männlicher Kreuzungspartner mit exzellenten Bestäubereigenschaften zu Verfügung stehen. Beide Parameter finden sich nicht in konventionellen Linien. Bisherige Ansätze zur Sterilisation von Weizenlinien (cms etc.) funktionierten nur unzureichend oder beruhen auf dem Einsatz toxischer Reagenzien (Gametozid).

In einem ersten Arbeitspaket soll die chemische Kastration durch einen gentechnologischen Ansatz ersetzt werden. Das vorgesehene Konzept erlaubt es, den weiblichen Kreuzungspartner als männlich-sterile Linie in der Hybridkreuzung einzusetzen und dennoch ausschließlich fertile Nachkommen zu erhalten. Dies wird durch den Einsatz eines in zwei Fragmente geteilten Barnase-Gens bewirkt (split gene approach). Die Fragmente des Gens werden jeweils unter der Kontrolle eines Tapetum-spezifischen Promotors exprimiert. Die in-vivo-Komplementation der nicht-funktionalen Proteinfragmente über eine Intein-gesteuerte trans-splicing Reaktion führt zu einem aktiven Barnase-Genprodukt im Tapetum. Somit wird die Bildung von funktionsfähigem Pollen verhindert.

Die Barnase-Genfragmente werden in einer initiativen Transformation zunächst auf einer T-DNA in die Weizenpflanzen transformiert (cis-Konfiguration). Durch den Einsatz eines spezifischen in vivo Rekombinationssystems können die komplementären Genfragmente an identische Loci homologer Chromosomen integriert werden. Liegen in der weiblichen Kreuzungslinie beide Loci in dieser Konfiguration vor (trans), so ist die Linie männlich-steril. Die anschließende Hybridkreuzung führt zur zwangsläufigen Trennung der Loci, so dass alle hybriden Nachkommen lediglich eines der komplementären Genfragmente erhalten. Folglich ist die gesamte Nachkommenschaft der Hybridkreuzung fertil.
In einem zweiten Arbeitspaket werden neue Genpools für die effiziente Züchtung von verbesserten männlichen Kreuzungspartnern etabliert.

Mit Hilfe dieser innovativen, bedienerfreundlichen und umweltfreundlichen Methode bietet sich die Möglichkeit, der Hybridweizenproduktion zu einer dominierenden Position in der Saatzucht zu verhelfen.