Züchtung klimaresistenter Kulturpflanzen für den Biolandbau
Die Weltbevölkerung wächst bis 2050 Schätzungen zufolge auf 9,8 Milliarden Menschen an. In Verbindung mit den sich verändernden klimatischen Bedingungen stellt dieser Anstieg ein enormes Risiko für die Ernährungssicherheit im 21. Jahrhundert dar. Die biologische Landwirtschaft muss sich weiterentwickeln, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Die landwirtschaftlichen Betriebe werden in den kommenden Jahrzehnten Kulturpflanzen benötigen, die ihren Nährwert erhalten und mit einer Vielzahl noch nie dagewesener Stressfaktoren umgehen können. Ohne neue klimaresistente Pflanzen werden viele Kleinbetriebe in der EU ihre Tätigkeit aufgeben müssen, da ihre Pflanzen keine Samen mehr produzieren. Das Projekt BRESOV (Breeding for Resilient, Efficient and Sustainable Organic Vegetable Production), das bis April 2023 läuft, arbeitet an der Erforschung und Verbesserung der genetischen Ressourcen für den ökologischen Pflanzenanbau für landwirtschaftlichen Betriebe in der gesamten EU und anderen Regionen. Durch Züchtungsprogramme erforscht BRESOV die genetische Vielfalt von drei wirtschaftlich bedeutenden Pflanzen: Brokkoli, Grüne Bohne und Tomate, um die Wettbewerbsfähigkeit dieser Pflanzen für den Einsatz im ökologischen Landbau zu verbessern. „Das übergeordnete Ziel des BRESOV-Gemeinschaftsunternehmens besteht darin, die Toleranz der Pflanzen gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren zu erhöhen und diese Sorten an die spezifischen Anforderungen des ökologischen Anbaus und der Produktion mit geringem Aufwand anzupassen“, erklärt Ferdinando Branca, außerordentlicher Professor für Gartenbau und Blumenzucht an der Universität Catania in Italien und Koordinator des Projekts BRESOV.
Die richtigen genetische Ressourcen finden
Bevor klimaresistente Kulturpflanzen gezüchtet werden konnten, musste das BRESOV-Team die richtigen Gene bestimmen. Das Konsortium stellte einige Pflanzensammlungen zusammen, darunter viele verschiedene Morphotypen von jeder Pflanze. Die Forschenden erfassten und erstellten dann die genetischen Daten für jede dieser Kulturen, um die Teile des Codes zu finden, die mit bestimmten Eigenschaften verbunden sind. Zu diesen Merkmalen gehören guter Geschmack, hoher Nährwert und Resistenz nicht nur gegen Krankheitserreger und Schädlinge, sondern auch gegenüber einer Reihe von abiotischen Stressfaktoren wie Hitzewellen und Trockenheit. Anhand dieser Informationen konnte BRESOV mit der Züchtung ökologischer Pflanzensorten beginnen, um deren Eigenschaften unter realen Bedingungen zu überprüfen.
Klimaresistente Züchtung
In einer Versuchsreihe bauten die Mitglieder des BRESOV-Konsortiums Tausende Pflanzen an, darunter Landsorten (domestizierte Kulturpflanzen), Inzuchtlinien, kommerzielle Kultursorten und ihre wilden Verwandten. Andere wurden aufgrund ihrer qualitativen Merkmale – wie Farbe, Größe und Struktur – und ihres Nährwerts (Gehalt an Antioxidantien, Polyphenolen und Glucosinolaten) ausgewählt und eingeführt. Zu den wichtigsten Projektergebnissen gehört die Entwicklung neuer widerstandsfähiger Sorten und Kulturen mit verbesserten organoleptischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften, so Branca. Die Arbeit von BRESOV wird auch in die biologischen agronomischen Verfahren einfließen, indem die Produktion von hochwertigem ökologischem Saatgut gesteigert wird. Darüber hinaus entwickelte das Team fortschrittliche Instrumente zur Kontrolle der hygienischen Qualität von Bio-Saatgutpartien von Brokkoli, Grünen Bohnen und Tomaten. „Unsere Auswahl wies wertvolle sensorische, ernährungsphysiologische und nutrazeutische Eigenschaften für die drei betrachteten Kulturen nach und wird dazu beitragen, in Europa und anderen Regionen die Ernährungssicherheit zu gewährleisten“, sagt Branca.
Beitrag zur künftigen Nahrungssicherheit
Das BRESOV-Gemeinschaftsunternehmen besteht aus 22 Partnern aus neun EU-Mitgliedstaaten sowie aus Mitgliedern in China, Südkorea, der Schweiz und Tunesien. Die durch die Aktivitäten im Rahmen von BRESOV erlangten Ergebnisse und die hochwertigen Pflanzengenotypen werden bis zum Projektende und während der Abschlusskonferenz des Projekts, die für Ende März 2023 geplant ist, verbreitet. „Wir hoffen, dass unsere Projektergebnisse einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung kontextspezifischer klimaresistenter ökologischer Produktionssysteme angesichts der bevorstehenden Klimawandelszenarien leisten werden“, so Branca abschließend.
Schlüsselbegriffe
BRESOV, ökologisch, biologisch, Landbau, Klimawandel, landwirtschaftliche Betriebe, widerstandsfähige Pflanzen, Tomate, Zucht