16. BioSC Lecture: Die Rolle der Pflanzenzüchtung für eine nachhaltige Bioökonomie

Am 15. März 2017 fand im Forschungszentrum Jülich die 16. BioSC-Lecture statt. Dr. Léon Broers, Mitglied des Vorstands der KWS SAAT SE (Einbeck) und Mitglied des deutschen Bioökonomierats, diskutierte, welchen Beitrag die Pflanzenzüchtung für eine nachhaltige Bioökonomie leisten kann und welche Voraussetzungen dafür notwendig sind.

Einleitend skizzierte Herr Broers die globalen Herausforderungen der nächsten Jahrzehnte. 2050 werden 9 - 10 Milliarden Menschen auf der Erde leben. Neben der Nachfrage nach Nahrungsmitteln werden auch der Energiebedarf und die Nachfrage nach Biomasse für die stoffliche Nutzung erheblich steigen. Die landwirtschaftliche Anbaufläche kann jedoch nicht weiter ausgedehnt werden. Gleichzeitig werden extreme Wetterereignisse häufiger, die Verfügbarkeit von Ressourcen wie Frischwasser verschlechtert sich, die Auslaugung und Erosion der Böden ist ein weit verbreitetes Problem und der Schädlingsdruck auf Nutzpflanzen nimmt zu. Bereits heute hungern weltweit knapp 8 Millionen Menschen. Neben unzureichender Kalorienzufuhr ist der Mangel an Mikronährstoffen, d.h. Vitaminen und Spurenelementen, ein erhebliches Problem, an dem rund 2 Milliarden Menschen leiden.

Schon heute trägt die Pflanzenzüchtung vielfach zur Bewältigung dieser Herausforderungen bei, wie Herr Broers an verschiedenen Beispielen darstellte. Anhand von Zuckerrüben und Getreide zeigte er, welche Ertragssteigerungen mit Hilfe der Züchtung möglich sind: Im Jahr 1950 konnte 1t Zucker/ha erzeugt werden, 2017 werden Ernten von 16t/ha erwartet. Diese Optimierung erfordert lange Zeiträume: Die Implementierung eines Gens aus einer Wildtyp-Rübe in eine Zuckerrübe benötigt mit klassischer Züchtung 20 Jahre. Bei Weizen, Roggen und Triticale konnten von 2004 bis 2016 Ertragssteigerungen um 5 - 15% erreicht werden.

Auch die qualitative Verbesserung von Nahrungspflanzen kann züchterisch erreicht werden. So konnte der Befall von Roggen mit Mutterkorn durch die Züchtung von Sorten mit einer hohen Pollenausschüttung minimiert werden. Die Anreicherung wichtiger Mikronährstoffe in Nahrungspflanzen ist ebenfalls möglich, wie etwa beim „Golden Rice“, der Beta-Karotin, eine Vorstufe von Vitamin A, enthält. Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Züchtung von Sorten, die resistent gegenüber Pathogenen oder abiotischem Stress sind. Hier wurden Beispiele aus der Maiszüchtung gezeigt.

Zum Abschluss des Vortrags nannte Herr Broers verschiedene Voraussetzungen, die aus seiner Sicht erfüllt sein müssen, damit die Pflanzenzüchtung auch in Zukunft zu der Entwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie und zu der Bewältigung der globalen Herausforderungen beitragen kann. Neben der Bewahrung genetischer Ressourcen und dem Zugang dazu nannte er die Offenheit gegenüber neuen Züchtungstechniken, den Schutz geistigen Eigentums und eine effizientere Überführung wissenschaftlicher Ergebnisse in die Anwendung.