Ob Kreuzung, Hybridzüchtung oder klassische Mutagenese: Die Pflanzenzüchtung hat verschiedene Möglichkeiten, um zu neuen Sorten zu gelangen. Doch die Züchtung neuer Nutzpflanzen ist ein langwieriger Prozess. Zugleich erfordert der Klimawandel neue Sorten, die gegen Hitze, Dürre oder Schädlinge gewappnet sein müssen, um auch zukünftig die Ernährung zu sichern. Wie also können Nutzpflanzen an die sich verändernden Umweltbedingungen angepasst werden? Wie lässt sich der Zuchtfortschritt beschleunigen, und welche Methoden sind dafür am besten geeignet?

DFG fördert elf neue Graduiertenkollegs

Diese und ähnliche Fragen wollen Forschende der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) gemeinsam mit der australischen University of Queensland (UQ) im Rahmen des neuen internationalen Graduiertenkollegs „Accelerating Crop Genetic Gain“ („Beschleunigung des Zuchtfortschritts“) beantworten. Das internationale Graduiertenkolleg zählt zu den insgesamt elf ausgewählten Vorhaben, deren Arbeiten in den kommenden fünf Jahren von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit insgesamt 69 Mio. Euro gefördert werden.

„Die Bewilligung dieses internationalen Graduiertenkollegs unter JLU-Federführung ist ein herausragender Erfolg, der ohne die bisherige institutionenübergreifende Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Pflanzenzüchtung nicht denkbar wäre. Ich freue mich, dass in diesem strukturellen Rahmen begabte Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler die Chance erhalten, sich mittels eines zukunftsorientierten, kooperativen Ausbildungsprogramms für künftige Karrierewege an der Schnittstelle von akademischer Grundlagenforschung und Pflanzenzüchtungsindustrie zu qualifizieren“, so JLU-Präsident Joybrato Mukherjee.

Mit modernsten Trechnologien Züchtung beschleunigen

Im Rahmen des neuen Graduiertenkollegs wollen die Forschenden erkunden, wie Nutzpflanzen an die veränderten Umweltbedingungen angepasst werden können. Mithilfe moderner Technologien wie Genomsequenzierung, hochauflösende digitale Phänotypisierung, Künstliche Intelligenz oder Gen-Editierung sowie deren Kombination wollen die Fachleute nützliche pflanzengenetische Ressourcen verfügbar machen und in die künftige Pflanzenzüchtung integrieren. „Wir gehen davon aus, dass die Selektion auf wesentliche Umweltanpassungsmerkmale in der Pflanzenzüchtung durch die Anwendung modernster genetischer, genomischer, phänomischer und biotechnologischer Methoden erheblich beschleunigt werden kann“, so der Sprecher des neuen internationalen Graduiertenkollegs, Rod Snowdon.

Züchtung von Ackerbohne und Sorghumhirse im Fokus

Mit Ackerbohne und Sorghumhirse nehmen die Forschenden zwei bisher wenig berücksichtigte Nutzpflanzenarten in den Fokus. Für diese werden in den kommenden Jahren neuartige Ansätze entwickelt, die zu einer Verbesserung des Züchtungsfortschritts führen. Die Ergebnisse sollen wiederum anderen Nutzpflanzen als Blaupause für die Verbesserung der Produktivität und Nachhaltigkeit unter suboptimalen Anbaubedingungen dienen.

bb