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Trockentolerante Braugerste gezüchtet

Die wild wachsende Gerstenart ISR42-8 ist optimal an Wassermangel angepasst. Sie ist in Israel heimisch und wächst dort, wo sehr wenig Regen fällt. Das Überleben in trockenen Halbwüstengebieten gelingt der Gerste (Hordeum vulgare), weil sie große Mengen der Aminosäure Prolin produzieren kann. Diese Aminosäure sorgt dafür, dass das Wasser in der Zelle gebunden bleibt.

Prolin kommt hauptsächlich im Cytosol und in den Chloroplasten vor und schützt diese Zellkompartimente vor Dehydrierungsschäden bei osmotischem Stress. Außerdem schützt sie wichtige Enzyme und andere Proteine vor schädlichen Sauerstoffradikalen.

Prolin: Auf die Menge kommt es an

Auch die hierzulande angebaute Kulturgerste produziert Prolin – allerdings weniger als ihre israelische Verwandte. „Während ISR42-8 aber bei Trockenstress Prolin anreichert, ist Kulturgerste dazu nicht in der Lage“, so Ali Ahmad Naz, Privatdozent am Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn.

Um den genetischen Grund für diesen Unterschied herauszufinden, kreuzten die Wissenschaftler die trockentolerante Gerste aus Israel mit der gängigen deutschen Zuchtgerstensorte „Scarlett“. Unter den Nachkommen fanden sich einige Gerstenpflanzen, die Dürreperioden besser überstehen konnten als Scarlett, dafür aber deutliche Ertragseinbußen aufwiesen.

Über zahlreiche aufwendige Rückkreuzungen zwischen den Nachkommen und Scarlett gelang es den Forschern, alle Erbinformationen der israelischen Wildgerste bis auf das Gen für die Trockentoleranz zu eliminieren. Aus den Kreuzungen resultierten Pflanzen mit stabilen Erträgen – auch bei längeren Dürreperioden.

Neue Gerstensorte ohne Gentechnik

„Wir wollen unsere Pflanze nun Züchtern für weitere Feldversuche zur Verfügung stellen“, so Naz. Verlaufen diese erfolgreich, könnten Landwirte von der neu entwickelten Linie erheblich profitieren. Ein wesentlicher Vorteil der neuen Gerstenlinie ist: Sie ist auf konventionellem Züchtungsweg ohne gentechnische Methoden entstanden und wird – im Gegensatz zu gentechnisch veränderter Gerste – vom europäischen Verbraucher wohl problemlos akzeptiert werden.

Doch auch aus einem anderen Grund ist die neue Gerstensorte ein Erfolg: „Prolin ist ein wichtiger Ausgangsstoff für Medikamente“, erklärt Naz. „Für die pharmazeutische Industrie dürften unsere Pflanzen daher ebenfalls von Interesse sein.“

Dies ist ein Auszug aus einem Beitrag auf der Plattform pflanzenforschung.de. Weitere Infos unter Wilde Gerstenart aus Israel liefert passendes Gen