Genbanken: Keine Züchtung ohne Gen-Reichtum

Alle unsere modernen, ertragreichen Kulturpflanzen hatten wilde Vorfahren. Aus Wildgräsern der Gattung Aegilops (Bild) züchtete der Mensch über Jahrtausende den heutigen Weizen. (Quelle: © Sten Porse/ WikiCommons)

Je intensiver das Erbgut von Nutzpflanzen erforscht wird, desto deutlicher wird, wie essentiell genetische Vielfalt für die Produktion neuer Sorten und Pflanzenprodukte ist. Alle wichtigen Kulturpflanzen stammen von wilden Verwandten ab. Die modernen Sorten sind jedoch in erster Linie auf hohen Ertrag gezüchtet und daher nicht so widerstandsfähig wie ihre wilden Vorfahren. Um Klimatolerante und Krankheitsresistente Sorten zu entwickeln, greifen Pflanzenzüchter deshalb auf den Genpool von Wildpflanzen zurück, entweder durch Übertragung einzelner Gene oder durch klassisches Einkreuzen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass alte und wichtige Kulturpflanzen, wie Mais, Reis oder Weizen, weltweit jeweils bis zu 50.000 Sorten und mehr aufweisen. In den letzten 100 Jahren sind jedoch bereits 75 Prozent der weltweit angebauten Pflanzensorten unwiederbringlich verloren gegangen. Zum anderen weil ihre natürlichen Lebensräume zerstört werden, zum anderen weil die Pflanzen nicht weiter genutzt wurden.

In den vergangenen Jahrzehnten wurden daher Maßnahmen unternommen, die pflanzengenetischen Ressourcen der Erde auch für die Zukunft zu erhalten und zu archivieren. Einen wichtigen Beitrag dazu leisten Genbanken, in denen Samen und Pflanzenmuster gelagert werden. Das größte Pflanzen-Vielfaltszentrum in Deutschland ist das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben. In der Saatgutbank lagern derzeit 151.000 Pflanzenmuster und 2.700 tiefgefrorenen Wild- und Kulturpflanzen, darunter auch wichtige Heilpflanzen, die dort auf ihre genetischen und phänotypischen Merkmale hin untersucht werden. Wissenschaftler aus aller Welt können Samen, Knollen und Pflanzenmaterial bestellen, um diese zu analysieren und für die Züchtung einzusetzen.

Untersucht wird dabei auch die genetische Variabilität. In dem Projekt ExPresBar suchen Wissenschaftler beispielsweise in der Wildgerste (Hordeum spontaneum) nach neuen Resistenzgen-Varianten gegen die Rhynchosporiose, dem weltweit wichtigsten Krankheitserreger der Gerste.