Warum Wildweizen für unsere künftige Ernährung wichtig ist

L. Cattivelli und F. Desiderio von CREA (Italien) haben kürzlich einen Artikel in der Rivista di Divulgazione di Cultura Agraria, der Zeitschrift der Accademia Nazionale di Agricoltura, veröffentlicht. Der Artikel befasst sich mit dem Gleichgewicht zwischen der genetischen Verbesserung von Kulturweizen und der Erhaltung und Nutzung der biologischen Vielfalt von wilden Verwandten.

Die Autoren erörtern, wie Domestizierung und moderne Züchtung die genetische Vielfalt von Kulturweizen verringert haben, und betonen gleichzeitig die entscheidende Rolle von Wildsorten bei der Wiederherstellung nützlicher Gene, z. B. für Krankheitsresistenz, Dürretoleranz und verbesserten Proteingehalt. Sie heben das Projekt PRO-WILD als ein Beispiel dafür hervor, wie nützliche Gene von wilden Weizenarten identifiziert, erhalten und in moderne Sorten integriert werden. PRO-WILD kombiniert In-situ- und Ex-situ-Erhaltung, genomische Charakterisierung und sorgfältige Züchtungsstrategien, um sicherzustellen, dass wilde genetische Ressourcen die Widerstandsfähigkeit und Produktivität der heutigen Nutzpflanzen stärken.

Lesen Sie den vollständigen Artikel auf Italienisch hier: Accademia Nazionale di Agricoltura → Pubblicazioni → Riviste di Divulgazione di Cultura Agraria → Numero 11 → Titel: "Il miglioramento genetico tra riduzione della biodiversità e recupero di geni dalle accessioni selvatiche: l'esempio del progetto PRO-WILD"

Oder lesen Sie die englische Zusammenfassung unten:

Die genetische Vielfalt bei Kulturpflanzen ermöglichte es dem Menschen, Sorten auszuwählen, die für unterschiedliche Umgebungen und Bedürfnisse geeignet sind. Ursprünglich waren die Arten auf kleine Regionen - ihre Ursprungszentren - beschränkt, doch der Mensch verbreitete sie weltweit und passte sie an verschiedene Klimazonen an. Die Domestizierung führte zu einem erheblichen Verlust an Vielfalt, da nur eine kleine Anzahl von Pflanzen mit wünschenswerten Eigenschaften (z. B. größere Körner, süßere Früchte, nicht zerfallende Samen) ausgewählt wurde. Später führte die Verbreitung von Hochertragssorten zu einer weiteren Verringerung der genetischen Vielfalt, indem lokale Sorten durch Elitesorten ersetzt wurden, die für Produktivität und bestimmte Umgebungen optimiert sind. Moderne Sorten haben oft die gleichen Schlüsselgene, unterscheiden sich aber in anderen Merkmalen wie Wachstumsleistung, Blütezeit, Krankheitsresistenz und Qualität.

Die biologische Vielfalt kann ex-situ in Saatgutbanken erhalten werden, in denen Hunderttausende von Weizen- und Gerstensorten gelagert werden. Konserviertes Keimplasma (Saatgut) ermöglicht die Wiederherstellung von Genen, die in modernen Sorten verloren gegangen oder in wilden Verwandten vorhanden sind. Die genetische Vielfalt ist dynamisch: Sie kann durch Kreuzungen, Mutagenese oder Techniken der assistierten Evolution erhalten, neu geschaffen oder verbessert werden. Nicht alle evolutionären oder "natürlichen Selektions"-Ansätze sind geeignet, da sie weder Produktivität noch erwünschte Eigenschaften garantieren. So können beispielsweise traditionelle Hartweizensorten Gene tragen, die eine Kadmiumakkumulation verursachen, die in ihren wilden Vorfahren nicht vorkommt, was zeigt, dass von der Natur ausgewählte Eigenschaften nicht immer für den Menschen nützlich sind.

Einige nützliche Gene, die den Proteingehalt des Hartweizens erhöhen, gingen während der Domestizierung verloren, können aber jetzt in moderne Sorten wieder eingeführt werden. Wildweizen trägt auch Gene für die Resistenz gegen Krankheiten wie Blattrost, Gelbrost und Mehltau.

PRO-WILD konzentriert sich auf die Nutzung von wilden Weizenarten. Wilde Weizenarten können wegen ihrer kleinen, zerbrechlichen Samen nicht angebaut werden, aber sie können mit modernen Sorten gekreuzt werden, um nützliche Gene zu übertragen. Im Rahmen des Projekts werden wilde Populationen in situ, z. B. in der Türkei und in Israel, erhalten, Lücken in Ex-situ-Sammlungen geschlossen und Hybridmaterial auf Merkmale wie Krankheitsresistenz, Trockentoleranz, Ertrag und Nährwertqualität untersucht. Rückkreuzungen und molekulare Marker werden eingesetzt, um unerwünschte Wild-DNA zu minimieren und gleichzeitig nützliche Gene zu erhalten. An komplexen Merkmalen wie der Trockentoleranz sind viele Gene beteiligt, die sorgfältig aufgeschlüsselt werden müssen, um sie erfolgreich in moderne Kulturpflanzen zu integrieren.

Durch die Verwendung von Wildweizen wird sichergestellt, dass die Pflanzen auch unter sich ändernden klimatischen Bedingungen widerstandsfähig bleiben und sowohl die Leistung als auch die Resistenz gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren verbessert werden. Der Ansatz von PRO-WILD macht wilde genetische Ressourcen zu einem praktischen Instrument zur Verbesserung der modernen Landwirtschaft.