Forscher der Universität Göteborg haben mehrere neue Weizensorten entwickelt, die Böden mit höheren Salzkonzentrationen vertragen. Nachdem sie eine Weizensorte aus Bangladesch mutiert haben, haben sie nun einen Weizen, dessen Samen dreimal schwerer sind und fast doppelt so oft keimen wie die ursprüngliche Sorte.
Der Weizen, der auf Feldern in Küstennähe in Bangladesch wächst, hat eine gewisse Toleranz gegenüber Salz im Boden, was wichtig ist, wenn immer mehr Ackerland auf der ganzen Welt Salzwasser ausgesetzt ist.
Durch Mutation der Weizensamen aus diesen Küstenfeldern konnten Forscher der Universität Göteborg etwa 2.000 Weizenlinien entwickeln. Die 35 Linien, die bei verschiedenen Feld- und Laborexperimenten am besten keimten, wurden in einem automatisierten Gewächshaus in Australien gepflanzt, wo die Pflanzen mit unterschiedlichen Salzkonzentrationen behandelt und dann gewogen wurden. Sie wurden jeden Tag fotografiert, bis der Weizen seine Ähren gebildet hatte.
Die Befunde waren frappierend.
Gene für Salztoleranz identifiziert
„Wir haben Weizenlinien entwickelt, bei denen das durchschnittliche Gewicht der Samen dreimal höher war und die häufiger keimten als der ursprüngliche Weizen aus Bangladesch“, sagt Johanna Lethin, Doktorandin am Fachbereich für Bio- und Umweltwissenschaften der Universität Göteborg.
Anhand von DNA-Analysen und Studien anderer Forschungsarbeiten konnte das Team auch identifizieren, welche Gene die Salztoleranz in der Weizenpflanze steuern.
„Das ist ein Meilenstein in unserer Forschung. Jetzt haben wir ein paar Gene, von denen wir wissen, dass sie an der Salztoleranz beteiligt sind.
Die Erdbevölkerung wächst und im Jahr 2050 werden 10 Milliarden Menschen auf der Erde leben, die alle ernährt werden müssen. Gleichzeitig führen Klimaveränderungen dazu, dass das Ackerland der Erde austrocknet und andere Gebiete von steigenden Meeren überschwemmt werden. All dies erhöht das Interesse an einer Kultur, die Salz im Boden verträgt.
Jeden Tag gehen 2.000 Hektar verloren
„Es ist unglaublich wichtig zu versuchen, eine salztolerante Sorte mit guten Erträgen zu entwickeln. Derzeit verlieren wir täglich etwa 2.000 Hektar durch steigende Meeresspiegel und unsachgemäße Bewässerungsmethoden, die die Bodenversalzung erhöhen.“
Einige Experimente stehen noch aus, aber das Potenzial dieser Entdeckung ist global. Heute sind etwa 8 Prozent der weltweiten Ackerfläche aufgrund von Salzbelastungen nicht mehr für den Anbau nutzbar und mehr als die Hälfte der Länder der Welt sind davon betroffen. In Ägypten, Kenia und Argentinien kann Weizen nicht auf großen Flächen angebaut werden, und selbst niedrig gelegene Gebiete Europas wie die Niederlande haben diese Probleme. Auch in jenen Teilen Asiens, in denen Reis derzeit die dominierende Kultur ist, wird salztoleranter Weizen ein wichtiger Bestandteil der zukünftigen Ernährung sein, da der Weizenanbau viel weniger Wasser benötigt als Reis.
„Der nächste Schritt ist, die salztoleranten Sorten auf Feldern in Bangladesch anzupflanzen. Ich würde schätzen, dass es etwa fünf Jahre dauern wird, bis wir salztoleranten Weizen kommerziell produzieren können, je nachdem, wie die Feldversuche verlaufen.“
Fakten: GVO und Mutationen
Diese Forschung verwendet nicht die teilweise stark kritisierte Methode der Genmodifikation (GVO). Bei GVO wird ein Gen aus einer Pflanze (z. B. einer Pflanze, die Pilzen widerstehen kann) in eine andere Pflanze, z. B. Weizen, eingebracht, damit die Landwirte den Einsatz von übermäßigen Insektiziden vermeiden können. Stattdessen haben die Forscher mithilfe einer Chemikalie gezielte Mutationen in den Samen vorgenommen. Auf diese Weise wird nichts in die Pflanze eingebracht und alle Mutationen könnten möglicherweise natürlich entstanden sein.
Lethins Forschung wird als Doktorarbeit von der Bibliothek der Universität Göteborg veröffentlicht.
These: gupea.ub.gu.se/handle/2077/70864