Schneller züchten mit Speedbreeding

12.06.2018 Forschung & Technik

Aus dem Weltraum an die Erde adaptiert

Drei Mal so schnell wie bis jetzt, das ist wahrhaft speedy: Mit „Speedbreeding“ können Pflanzen mit positiven Eigenschaften bis zu drei Mal schneller als mit den bisherigen Züchtungsmethoden gezüchtet werden. Die neue Methode kann zudem problemlos mit Genom-Editierungsmethoden wie CRISPR kombiniert werden.

Die Bevölkerung wächst, der Klimawandel sorgt für unsichere Ernten: Die Pflanzenzüchter arbeiten mit Hochdruck daran, unsere Nahrungspflanzen ertragssicher und -stabil – zu machen. Doch die Zeit läuft ihnen davon. „Eine neue Nahrungspflanzen-Variante zu züchten, dauert bis zu 20 Jahre. Das ist viel zu lange“, sagt Dr. Lee Hickey von der Universität Queensland in Brisbane, Australien. Schon die Weltraumbehörde NASA versuchte, Getreide für Ihre Astronauten im Weltall anzubauen. „Die Astronauten haben die Pflanzen im All unter kontinuierlicher Beleuchtung und gleichbleibender Temperatur wachsen lassen“, berichtet Hickey. „Wir dachten uns: das könnte doch auch auf der Erde funktionieren!“

Zu Beginn ihres Projekts stießen die Wissenschaftler auf viel Skepsis. Sie verfolgten jedoch ihre Idee beharrlich weiter. Am Anfang hatten die Forscher beispielsweise mit schlecht wachsenden Pflanzen zu kämpfen, die die Nährstoffe im Boden nicht in ausreichenden Mengen aufnehmen konnten. Heute wächst in dem neuen Gewächshaus für Speed-Züchtung eine Weizengeneration drei Mal so schnell heran wie auf dem Feld. Vom Samen bis zum Korn braucht der Weizen hier acht Wochen, im Jahr sind das sechs Generationen.

Konstante Bedingungen sorgen für schnelles Wachstum

Im Speedbreeding-Gewächshaus leuchten die LED-Lampen 22 Stunden am Tag, die Innentemperatur kann auf 1 Grad Celsius genau gesteuert werden. Die schnell wachsenden Pflanzen brauchen auch schnell verfügbare Nährstoffe, die sie in Form von Flüssigdüngern bekommen. Schon während der ersten Versuche selektierten die Wissenschaftler die Pflanzen nach züchterisch interessanten Eigenschaften, wie zum Beispiel Krankheitsresistenzen. Eine erfolgreiche südamerikanische Braugerste konnte mithilfe der neuen Methode in nur 18 Monaten resistenter gemacht werden. Speedbreeding wurde inzwischen bei Weizen, Gerste, Erdnüssen, Raps, Erbsen, Kichererbsen und Hirse erfolgreich erprobt. Ein grundlegendes Problem aber bleibt: Die Speedbreeding-Gewächshäuser sind sehr teuer in der Anschaffung und im Unterhalt. Abhilfe könnten hier in Zukunft vielleicht ausrangierte klimatisierte Schiffscontainer schaffen.

Quelle: pflanzenforschung.de