PFLANZENZUCHT
Wie sich Kulturpflanzen selbst verteidigen könnten
Je weniger Schädlinge einer Pflanze anhaben können, desto schlechter gedeiht diese. Bei Nutzpflanzen wurden die Abwehrmechanismen deshalb herausgezüchtet.
Eine Roggenähre ist von einem Mutterkornpilz befallen. Dieser ist für Mensch und Tier giftig. |
Foto: Ernst Weingartner/Keystone
Pflanzen haben ein Dilemma: Sie müssen sich gegen Krankheitserreger wehren und gleichzeitig abwägen, wie viel Energie sie dafür investieren, ohne ihr Wachstum zu stark zu reduzieren. Eine Studie hat nun mit Daten zu fast 200 Pflanzenarten untersucht, ob verschiedene Arten diese Herausforderung auch unterschiedlich angehen.
Dafür nutzten die Forschenden eine Gruppe von Resistenzgenen, die man relativ einfach im Genom finden kann und die als Kenngrösse dienen, wie viel eine Pflanzenart in die Verteidigung investiert. «Wir teilten die Arten in Kulturpflanzen und wilde Arten ein», erklärt Anna-Liisa Laine von der Universität Helsinki, zuvor an der Universität Zürich. «Denn Nutzpflanzen wurden vom Menschen so stark auf Ertrag gezüchtet, dass wir unterschiedliche Resultate erwarteten. » Ihre Analyse zeigte dann, dass es den erwarteten Zielkonflikt bei Wildpflanzen gibt − also mehr Verteidigungspotenzial verringert das Wachstum. Innerhalb der Kulturpflanzen liess sich der Zusammenhang jedoch nicht feststellen.
Ein Grund ist das Fehlen gewisser Resistenzgene bei Nutzpflanzen. Viele davon gingen wohl unabsichtlich verloren, da immer für maximalen Ertrag und nicht für Widerstandsfähigkeit gezüchtet wurde. «Im Gegensatz zu landwirtschaftlich genutzten Arten haben ihre wilden Verwandten ein viel grösseres Repertoire an Resistenzgenen », so Laine. «Dieses könnte in zukünftigen Züchtungen genutzt werden.» Solche Züchtungen seien notwendig, da die wenig resistenten Nutzpflanzen nur dank hohem Einsatz von Fungiziden und anderen Pestiziden wachsen – was mit einer nachhaltigeren Landwirtschaft nicht vereinbar ist.
Um Züchtungen zwischen Nutzpflanzen und ihren wilden Verwandten zu optimieren, ist es wichtig, die Verteidigungsmechanismen genauer zu untersuchen. Es könnte sein, dass wenige, gezielt ausgewählte Resistenzgene effizienter sind als Tausende. Eine optimierte Kulturpflanzensorte hätte die genau richtige Anzahl, die weiterhin hohe Investitionen ins Wachstum ermöglicht.
