28.09.2013

Züchter wollen Roggen für die Zukunft fit machen

Bioinformatiker und Züchtungsforscher der Universität Hohenheim wollen Hybridroggen-Züchtung beschleunigen, um schnell auf Umweltänderungen zu reagieren

Hart im Nehmen: Roggen stellt an Witterung und Boden zwar keine großen Ansprüche. Trotzdem können ihm ausgedehnte Trockenperioden leicht zum Verhängnis werden, da er sowieso schon in trockenen Gegenden angebaut wird. Damit wir auch in Zukunft nicht auf Roggenbrot verzichten müssen, wollen 3 Wissenschaftler an der Universität Hohenheim Roggen besser an die Herausforderungen des Klimawandels anpassen. Mit einem neuen statistischen Verfahren und verbessertem Zuchtmaterial wollen sie dabei die Zuchtauswahl beschleunigen und die genetische Verarmung mindern.

Durch Dürre und Hitzerekorde ist das Jahr 2012 bisher zwar nicht aufgefallen, aber Klimaforscher warnen trotzdem vor zunehmend trockeneren Frühjahren. „Das könnte dem Roggen zum Verhängnis werden“, sagt Prof. Dr. Karl Schmid, Leiter des Fachgebiets Nutzpflanzenbiodiversität und Züchtungsinformatik an der Universität Hohenheim.
Dabei ist Roggen eigentlich hart im Nehmen: Winterkälte und Sommerdürre steckt er locker weg – und hohe Ansprüche stellt er auch nicht. Er wächst sogar auf wenig fruchtbaren Sandböden, eine Bodenart, vor der viele andere Kulturpflanzen kapitulieren. „Trockenheit ist für den Roggen Stress pur“, erklärt Prof. Dr. Schmid. „Einmal kommt er damit klar. Aber wenn durch den Klimawandel immer öfter ein Dürresommer auf einen trockenen Frühling folgt, sind die Verluste auf dem Feld hoch.“

Genetische Vielfalt der Hochleistungssportler

Zusammen mit seinen beiden Hohenheimer Kollegen Prof. Dr. Hans-Peter Piepho, Leiter des Fachgebiets Bioinformatik, und Prof. Dr. Thomas Miedaner von der Landessaatzuchtanstalt will der Pflanzenzüchter den Roggen fit für den Klimawandel machen. Denn er ist eines unserer wichtigsten Brotgetreide. Mit seinen Spurenelementen und Nährstoffen ist er für eine gesunde Ernährung unverzichtbar. Gleichzeitig wird Roggen auch als Energiepflanze für Biogasanlagen immer bedeutender. Und er ist eines der wichtigsten Getreide in Osteuropa. Im Stammbaum des Roggens gibt es bereits einige Linien, die durch ihre Krankheitsresistenz und die besonders hohen Erträge auffallen. „Hochleistungssportler“ nennt sie Prof. Dr. Schmid – und ihr genetisches Material ist für ihn eine wahre Fundgrube: „Ich untersuche die DNA von mehreren dieser Elite-Linien und sehe die ganze Vielfalt in ihren Genen“, erzählt der Experte.

Weniger teure Feldversuche

Auffällige Stellen in der DNA geben dem Forscher Hinweise darauf, ob sich die jeweilige Pflanze als Elternteil für die klimafeste neue Roggenzüchtung eignet. „Um wirklich sicher zu sein, ob die Nachkommen etwas taugen, mussten wir die geeigneten Elternpaare bisher aber kreuzen und sie auf Versuchsfeldern aussäen“, erklärt Prof. Dr. Schmid. „Das dauert lang und ist teuer.“ Deshalb wollen er und seine Forscherkollegen in Hohenheim und an der TU München ein neues statistisches Verfahren entwickeln, um den Zuchtwert schon im Labor möglichst genau vorhersagen zu können.
„Wenn es in Zukunft wieder nötig wird, den Roggen an geänderte Umweltbedingungen anzupassen, können die Züchter mit dem neuen Verfahren sehr viel schneller Ergebnisse vorlegen“, sagt Prof. Dr. Schmid. Die riesengroße Vielfalt im Genpool soll also einfacher zu handhaben sein – und weniger von ihr soll in Zukunft bei der Zuchtauswahl verloren gehen: „Zuchtauswahl bedeutet immer auch genetische Verarmung. Wenn wir aber den Gen-Reichtum besser managen, bleibt mehr davon erhalten.“