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Wageningen: Forscher revolutionieren Pflanzenzüchtung

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Ein neuer Weg, die Photosynthese in Pflanzen einfach zu verbessern, erlaubt ungeahnte Einsatzmöglichkeiten für den Gartenbau. Auch Zierpflanzen können davon profitieren.

Photosynthese kann jetzt verbessert werden. Wageningen hat eine Möglichkeit entwickelt, die auch Zierpflanzen aufwerten kann. Foto: chuttersnap/Unsplash

Züchtung auf den Kopf gestellt

Was auf den ersten Blick logisch erscheint, hat sich als falsch herausgestellt: Jede Pflanze hat ihre eigenen, ihr zugehörigen Chloroplasten, welche für die Photosynthese zuständig sind. Zumindest ist das, was bisher angenommen wurde. Wie Forscher der Universität Wageningen herausfanden, ist das jedoch nicht die ganze Wahrheit. Es wurde eine Methode entdeckt, um Zellorganellen, insbesondere Chloroplasten und Mitochondrien, in einer Pflanze durch entsprechende Organellen einer anderen Pflanze zu ersetzen, wie einer Publikation im wissenschaftlichen Journal Nature Plants zu entnehmen ist. Der Clou an der Sache: Die Chromosomen der Zielpflanze bleiben unverändert. Man erhält also eine leistungsfähigere Pflanze, die trotzdem noch genetisch dem Original entspricht.

Pflanzenzüchtung wird zum Puzzlespiel

Wie verschiedene Chromosomensätze, sprich Pflanzensorten, auf bestimmte Chloroplasten und Mitochondrien reagieren, muss im Einzelfall natürlich getestet werden. Der Forscher Erik Wijnker aus Wageningen nennt Arabidopsis thaliana, die Acker-Schmalwand, als ein Beispiel. Bei ihr wurde bewiesen, dass das einfügen eines bestimmten Chloroplasten zu einer verbesserten photosynthetischen Leistung führt, was eine erhöhte Energieproduktion in der Pflanze und damit ein verbessertes Pflanzenwachstum bedeutet – es wird mehr Biomasse generiert. Durch die Vielzahl verschiedener Chloroplasten, Mitochondrien und Pflanzensorten ergeben sich ungeahnt viele Kombinationsmöglichkeiten. Die benutzte Methode basiert auf einer gentechnischen Modifikation. Gentechnik in der Agrarindustrie fällt in der EU unter strikte Regulierungen, wie genau sich diese Regulierungen jedoch auf die in Wageningen entwickelte Methode auswirken, ist noch unklar. Die Chromosomen der Zielpflanzen selbst werden immerhin nicht verändert.

Unternehmen scharren schon mit den Füßen

Tom Theeuwen von der Universität Wageningen bestätigte: „Jetzt da wir bewiesen haben, dass unsere Methode funktioniert, haben bereits einige Unternehmen angefragt, ob sie unsere Methode auch auf ihre Pflanzen anwenden können.“ Die Möglichkeiten erscheinen fast grenzenlos: Eine verbesserte Photosynthese und damit erhöhte Biomassenproduktion wären für die Nahrungsmittelindustrie ein Segen. Mehr Biomasse bedeutet bessere Ernten, welche für die Ernährung der stetig wachsenden Weltbevölkerung genutzt werden können. Für den Zierpflanzenmarkt ergeben sich ganz andere Optionen: Vielleicht kann in der Zukunft auf Stauchungsmittel verzichtet werden, indem man Zierpflanzen mit schlechter arbeitenden Organellen ausstattet und so ohne zusätzlichen Aufwand ihr Wachstumspotenzial vermindert. Auch für die CO2-Krise bietet die in Wageningen entwickelte Methode große Möglichkeiten: Photosynthetisch aufgewertete Bäume etwa könnten durch ihr verstärktes Wachstum wesentlich mehr und schneller CO2 binden, als ihre unaufgewerteten Verwandten. Sollte diese Methode breite Verwendung finden können, kann nicht nur der Gartenbau, sondern die ganze Gesellschaft aus einem schier endlosen Topf voll Potenzial schöpfen.