Pflanzenzüchtung

Forschung: Neue Gerstensorte trotzt Dürre und Hitze

Ein Forscherteam züchtete eine neue Gerstenlinie, die selbst bei schlechten Umweltbedingungen für gute Ernteerträge sorgen soll. Dazu kreuzte das Team bestimmte industriell genutzte Gerstensorten mit wilden Gersten.

Gerste gehört neben Weizen und Reis zu den wichtigsten Getreiden für die Ernährung des Menschen. „Durch den Klimawandel verschlechtern sich die Bedingungen für den Anbau weltweit und die Pflanzen müssen immer häufiger gedüngt und bewässert werden“, sagt Prof. Dr. Klaus Pillen, Pflanzenwissenschaftler an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Seine Arbeitsgruppe forscht seit Jahren daran, wie sich gängige Getreidesorten verbessern lassen.

Dabei kreuzten die Forscher industriell genutzte Gerstensorten mit wilden Gersten. „Wildgersten haben sich praktisch über Millionen Jahre an widrige Umweltbedingungen angepasst. Sie verfügen noch heute über eine reichhaltige Biodiversität“, erklärt Pillen. Im Idealfall, so die Idee, lassen sich die vorteilhaften Eigenschaften beider Getreidearten miteinander kombinieren.

Fünf Anbauorte weltweit

Aus den Kreuzungen entstanden 48 genetisch verschiedene Pflanzenlinien, die das Forschungsteam jeweils an fünf unterschiedlichen Standorten auf der Welt anbaute: Dundee (Großbritannien), Halle (Deutschland), Al Karak (Jordanien), Dubai (Vereinigte Arabische Emirate) und Adelaide (Australien). Jeder dieser Orte hat eigene Rahmenbedingungen: Australien und Dubai leiden unter stark versalzenen, trockenen Böden, Al Karak und Dubai unter Hitze und Dürre. In Deutschland werden die Äcker mit Stickstoff gedüngt, um die Ernteerträge zu erhöhen.

Während der Anbauzeit beobachteten die Wissenschaftler das Wachstum der Pflanzen unter umweltbedingtem Stress und verglichen die Ergebnisse mit heimischen Sorten aus einer Kontrollgruppe. „Wir haben jeweils die Pflanzen aus unserer Zucht ausgewählt, die vor Ort besonders gut wuchsen und ihr Erbgut genauer untersucht“, so Pillen weiter. Damit wollten die Forschenden Rückschlüsse auf das Zusammenspiel von Genen, Umwelt und Ernteerträgen ziehen.

Je näher am Äquator, desto kürzer die Sonnenscheindauer

Auch das Timing spielt eine Rolle: Je näher ein Ort am Äquator liegt, desto kürzer ist die tägliche Sonnenscheindauer. Und das hat großen Einfluss auf die Entwicklung der Pflanzen. „In Nordeuropa ist es für Pflanzen vorteilhaft, wenn sie eine späte Blüte haben. Je näher man an den Äquator kommt, desto besser ist es, wenn sich die Pflanzen deutlich schneller entwickeln“, sagt Pillen. Anhand von genetischen Analysen der Pflanzen konnte das Team Rückschlüsse auf die Genvarianten ziehen, die dafür verantwortlich sind.

In Folgeprojekten möchte das Forscherteam das Genmaterial weiter untersuchen, um detailliertere Erkenntnisse über die Stresstoleranz von Pflanzen zu gewinnen. Die Erkenntnisse aus der neuen Studie lassen sich zudem im Prinzip auf andere Getreidesorten, wie Weizen und Reis, übertragen.

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Artikel geschrieben von

Anja Rüweling, f3

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