Herausforderungen für den Roggenanbau durch den Klimawandel
Roggen gilt als anspruchslos gegenüber Witterung und Bodenbeschaffenheit. Dennoch können längere Trockenperioden, insbesondere in den traditionellen Anbaugebieten, zu Ernteausfällen führen. Um die Zukunft des Roggenanbaus zu sichern und die Pflanze an die Herausforderungen des Klimawandels anzupassen, forschen Wissenschaftler der Universität Hohenheim an neuen Züchtungsmethoden.
Ziel ist es, die Zuchtauswahl durch ein neues statistisches Verfahren und verbessertes Zuchtmaterial zu beschleunigen und gleichzeitig der genetischen Verarmung entgegenzuwirken. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt dieses Vorhaben mit 254.000 Euro.
Obwohl das Jahr 2012 nicht durch Dürre oder Hitzerekorde geprägt war, warnen Klimaforscher vor zunehmend trockeneren Frühjahren. Prof. Dr. Karl Schmid, Leiter des Fachgebiets Nutzpflanzenbiodiversität und Züchtungsinformatik an der Universität Hohenheim, weist darauf hin, dass dies für den Roggen problematisch werden könnte. Roggen ist zwar widerstandsfähig gegenüber Winterkälte und Sommerdürre und gedeiht auch auf weniger fruchtbaren Sandböden, doch wiederholte Trockenheit stellt eine erhebliche Belastung dar.
Trockenheit ist für den Roggen Stress pur. 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 und Effizienz in der Züchtung
Prof. Dr. Schmid arbeitet zusammen mit Prof. Dr. Hans-Peter Piepho (Bioinformatik) und Prof. Dr. Thomas Miedaner (Landessaatzuchtanstalt) daran, Roggen widerstandsfähiger zu machen. Roggen ist ein wichtiges Brotgetreide, das aufgrund seiner Spurenelemente und Nährstoffe zur gesunden Ernährung beiträgt. Zudem gewinnt er als Energiepflanze für Biogasanlagen an Bedeutung und ist in Osteuropa ein Hauptgetreide.
Im Genpool des Roggens existieren bereits Linien, die sich durch Krankheitsresistenz und hohe Erträge auszeichnen. Diese sogenannten „Hochleistungssportler“ bieten eine wertvolle genetische Basis. Prof. Dr. Schmid analysiert die DNA dieser Elite-Linien, um die genetische Vielfalt zu erfassen und Hinweise auf geeignete Elternpflanzen für klimafeste Neuzüchtungen zu finden.
Bisher war es notwendig, potenzielle Elternpaare zu kreuzen und deren Nachkommen in Feldversuchen zu testen, um deren Eignung zu beurteilen. Dieses Verfahren ist jedoch zeit- und kostenintensiv. Daher entwickeln die Forscher in Hohenheim und an der TU München ein neues statistisches Verfahren, um den Zuchtwert bereits im Labor präzise 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.
Ziel ist es, die Handhabung der genetischen Vielfalt im Roggen-Genpool zu vereinfachen und den Verlust genetischer Ressourcen bei der Zuchtauswahl zu minimieren. Durch ein besseres Management des Gen-Reichtums soll mehr davon erhalten bleiben.
Forschungsprojekt RYE SELECT
Das Forschungsprojekt RYE SELECT wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über drei Jahre mit rund 254.000 Euro gefördert. Neben der Universität Hohenheim sind die Technische Universität München, das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben, das Julius-Kühn-Institut in Groß-Lüsewitz und die Firma KWS LOCHOW beteiligt.
Schwergewichte der Forschung an der Universität Hohenheim
Im vergangenen Jahr akquirierten Wissenschaftler der Universität Hohenheim rund 27 Millionen Euro an Drittmitteln für Forschung und Lehre. Die Reihe „Schwergewichte der Forschung“ stellt herausragende Forschungsprojekte vor, die ein Drittmittelvolumen von mindestens 250.000 Euro im Experimentalbereich oder 125.000 Euro in den Buchwissenschaften aufweisen.