- Fortschritte in der Landwirtschaft
Verbessertes Saatgut: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Pflanzenzucht
Selektive Züchtung ist nicht neu, die Menschheit praktiziert sie schon seit Tausenden von Jahren. Die Pflanzenzüchtung basiert heute auf dem fortschrittlichsten Verständnis der Genetik und der biologischen Werkzeuge in der Geschichte der Menschheit - und die Wissenschaftler haben noch ein paar Asse im Ärmel.
Wie selektive Züchtung die Lebensmittel, die wir essen, verändert hat
Die Möhre auf Ihrem Teller mag Ihnen wie das Alltäglichste der Welt erscheinen: eine robuste Wurzel, die seit Generationen die Menschen – vom König bis zum Bauern – ernährt. Doch obwohl sie so bescheiden daherkommt, ist die übliche Möhre – lang, orange und knackig – in Wirklichkeit ein Beispiel für das Ergebnis eines Gentechnik-Projekts, das schon die letzten zehntausend Jahre läuft.
Wilde Möhren sind klein, blass und haben dünne, gegabelte Wurzeln mit einem starken Geschmack. Nur durch selektive Züchtung zugunsten der erwünschten Eigenschaften über Jahrhunderte hinweg wurde die Möhre so, wie wir sie heute kennen. Tatsächlich sah kaum eine der Obst- und Gemüsearten, die für uns heute selbstverständlich sind, ursprünglich so aus wie jetzt. Sie sind das Resultat der Erfolgsgeschichte der menschlichen Agrarwirtschaft, die damit begann, dass unsere prähistorischen Vorfahren methodisch Pflanzen mit erwünschten Eigenschaften – möglichst groß, aromatisch und widerstandsfähig gegen Krankheiten – identifizierten und kreuzten. Die einzelnen Veränderungen können gering sein, doch im Lauf der Zeit haben sich unsere Nahrungsmittel durch diesen Prozess radikal verändert. Zum Beispiel brassica: Aus dieser einen Pflanzengattung, die über Jahrhunderte sorgfältig kultiviert wurde, sind Grünkohl, Broccoli, Rosenkohl, Blumenkohl, Weißkohl und Kohlrüben hervorgegangen.
Aber so bemerkenswert das alles ist, die Geschichte ist noch lange nicht zu Ende...
Warum die moderne Landwirtschaft bessere Nutzpflanzen braucht
Die prähistorischen Ackerbauern trafen ihre Zuchtentscheidungen, um mit ihrer Umwelt zurechtzukommen. Wenn Nahrung knapp war, konnte es über einen langen, kalten Winter den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten, wenn man es geschafft hatte, die Kornähre nahrhafter und wetterbeständiger zu machen. Natürlich hatten diese Bauern kein wissenschaftliches Verständnis der Genetik, die diesem Prozess zugrunde liegt. Die Verbesserung der Ernte dauerte sehr lange und führte zu zufälligen Ergebnissen, da Gene auf molekularer Ebene auf unvorhersehbare Weise interagierten. Zivilisation und Wissenschaft haben sich seitdem erheblich weiterentwickelt, doch auch wir stehen vor Herausforderungen.
Welche Herausforderungen stehen Landwirte heute gegenüber?
"Die Weltbevölkerung wächst und die Klimazonen verändern sich ständig, deshalb stehen die Pflanzen unter stärkerem Druck von Krankheiten und Insekten. Wir müssen wissenschaftliche Antworten auf diese Fragen finden."
Extreme Wetterbedingungen wie Dürren bedrohen die Ernährungssicherheit.
Dann gibt es auch noch den nicht ganz unwichtigen Aspekt der wirtschaftlichen Zwänge. Man braucht keinen Experten für Nutzpflanzen, um zu erkennen, dass wir gerne das kaufen, was besser schmeckt, essbar aussieht und länger frisch bleibt, ganz unabhängig von der Jahreszeit. „Die Fähigkeit, Obst und Gemüse das ganze Jahr über anzubauen und zu versenden, hatte wahrscheinlich den größten Einfluss darauf, was sich heute auf Ihrem Teller befindet“, sagt Tom Osborn, Leiter Vegetable Analytics und Pipeline Design bei Bayer.
Deshalb arbeiten Agrarwissenschaftler und Pflanzenzüchter weiter an Innovationen und schaffen Nutzpflanzensorten, die an die unterschiedlichen Bedingungen auf der ganzen Welt angepasst sind, mehr Nährstoffe enthalten, besser mit Trockenheit, Krankheiten und anderen Arten von Umweltstress zurechtkommen – und auch noch schöner und aromatischer sind.
Doch anders als die Urbauern verfügen moderne Pflanzenwissenschaftler über ein großes Arsenal an Instrumenten, die sie einsetzen, um die Praxis der Pflanzenzucht grundlegend zu verändern
Moderne Lösungen für die Herausforderungen der Landwirtschaft
Warum Zusammenarbeit in der Pflanzenzüchtung entscheidend ist
Innovationen in der Pflanzenzüchtung haben seit Jahrhunderten zum Wohlstand der Zivilisationen beigetragen. Die kontinuierliche Verbesserung von Saatgut, um widerstandsfähigere, ertragreichere und nahrhaftere Pflanzen anzubauen, bleibt eines der stärksten Werkzeuge der Landwirtschaft im Kampf gegen den Hunger und zur Unterstützung der Landwirte, die Gemeinschaften auf der ganzen Welt ernähren. Bayer entwickelt Pflanzen mit modernsten Züchtungstechnologien und einer umfangreichen Bibliothek von genetischen Ressourcen (Germplasm). Und selbst mit den Ressourcen eines Marktführers können die Herausforderungen der Landwirtschaft nicht von einem einzigen Akteur allein bewältigt werden.
Durch die Nutzung verschiedener Keimplasmen - lebende genetische Ressourcen wie Samen oder Pflanzengewebe, die zum Zweck der Pflanzenzüchtung und -konservierung erhalten werden - bei der Entwicklung neuer Saatgutsorten können Pflanzenzüchter die Probleme der globalen Landwirte erfolgreicher lösen - und hier kommen Kooperationen ins Spiel.
Wie Züchtungspartnerschaften Kleinbauern unterstützen
Und deshalb trägt Bayer Keimplasma- und genetische Charakterisierungsdaten zu anderen Forschungsprogrammen auf der ganzen Welt bei. Die Spende soll die Einbeziehung nicht ausreichend genutzter genetischer Vielfalt in moderne Maiszuchtprogramme erleichtern - einschließlich Organisationen, die dazu beitragen, die regionalen Kulturen für Kleinbauern auf der Grundlage regionaler Bedürfnisse zu verbessern.
Die Spende von Keimplasma ist nicht die einzige Möglichkeit für Zusammenarbeit. Seit 2020 hat Bayer eine Partnerschaft mit dem Internationalen Institut für tropische Landwirtschaft, um das Modern Breeding Project zu starten, das sich auf die Realisierung der Widerstandsfähigkeit und des Ertragspotenzials von Maniok, Mais, Kuherbsen, Bananen, Yamswurzeln und Sojabohnen zur Unterstützung der Pflanzenproduktivität und des Wirtschaftswachstums sowie Armutsbekämpfung für die afrikanische Landwirtschaft konzentriert.
"Unser gemeinsames Ziel bei der Forschung und Produktentwicklung sind neue Lösungen, die zur Nahrungsmittelsicherheit beitragen und afrikanischen Wissenschaftlern und Bauern neue Möglichkeiten eröffnen. So wird Afrika dabei unterstützt, die großen Herausforderungen im Zuge des Klimawandels zu bewältigen und gleichzeitig neue Formen des Wirtschaftens in einem dynamischen Nahrungsmittelsystem zu entwickeln.“
Die Geschichte der Züchtung geht weiter
Mehr als 500 Millionen Kleinbauern produzieren rund ein Drittel der weltweiten Nahrungsmittelversorgung. Sie stehen vor einzigartigen Herausforderungen, die maßgeschneiderte Lösungen erfordern.
Das Projekt stärkt Kapazitäten und Skalierung, indem es Erkenntnisse aus den Zuchtprogrammmodellen und bewährten Verfahren von Bayer nutzt: „Die Pflanzenzucht-Teams von Bayer vermitteln Best Practices für das Management von Zuchtprogrammen und die Konzeption und Anwendung von digitalen Werkzeugen, die die Forschungsprioritäten und Produktergebnisse des IITA unterstützen.“
Und das ist noch nicht alles: Nutzpflanzenexperten sehen sich bereits am Übergang von der dritten zur vierten Generation der Pflanzenzucht, die auf genomischem Know-how basiert. Ziel ist es, die besten Merkmale zu bündeln, um aromatischere, nachhaltigere und ertragreichere Nutzpflanzen zu züchten, die von Grund auf besser gegen den Klimawandel gerüstet sind. Und sie werden sich dabei auf Genom-Editierungsverfahren stützen. „Ich denke, dass mit der vierten Generation der Züchtung die Präzisionszüchtung Einzug halten wird“, so Jenkinson. „Wir sind mittlerweile schon sehr gut darin, die besten Merkmale zu finden. Das haben wir über die letzten 30 Jahre perfektioniert. Doch bei der Präzisionszüchtung geht es darum, den gesamten Ansatz fundamental zu verändern. Anstatt die besten Merkmale zu selektieren, bewegen wir uns auf ein Zeitalter zu, in dem wir tatsächlich vom ersten Moment an gestalten können, was das Beste sein wird.“