Mit Hilfe der Entschlüsselung des Weizengenoms sollen züchterisch die Toleranz und Resistenz gegenüber Trockenheit und Hitze sowie neuen Krankheiten verbessert werden.
Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) unterstützt das Vorhaben mit 1,5 Millionen Euro in seinem Programm zur Innovationsförderung. Die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung betreut das Vorhaben als Projektträger (ptble).
Aufgrund der besonderen Bedeutung des Weizens hat das BMEL die ausschließlich auf Weizen fokussierte Förderbekanntmachung „Richtlinie über die Förderung von Innovationen zur Züchtung von leistungsfähigeren Weizensorten“ in seinem Programm zur Innovationsförderung aufgelegt. Diese ist langfristig auf eine Förderzeit von rund zehn Jahren ausgelegt und soll einen starken Anreiz für die intensive Bearbeitung der komplexen Fragestellungen in der praktischen Weizenzüchtung bieten.
Zusätzlich zu den hieraus resultierenden Verbundprojekten wird das BMEL in den nächsten Jahren das Verbundprojekt WHEATSEQ zur Sequenzierung und Analyse des Weizengenoms mit rund 1,5 Millionen Euro fördern. Am 2. Dezember 2015 wurden die entsprechenden Zuwendungsbescheide anlässlich des BMEL-Thementags „Weizenforschung für Deutschland – Investitionen in die Zukunft unserer Landwirtschaft“ in Berlin überreicht.
Anreiz für komplexe Fragestellungen
Die auf drei Jahre angelegte Förderzeit soll einen starken Anreiz für die intensive Bearbeitung der komplexen Fragestellungen in der praktischen Weizenzüchtung bieten. Federführend sind das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben und das Helmholtz Zentrum München-Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (HMGU) beteiligt. Die beiden wissenschaftlichen Arbeitsgruppen sind in das nationale und internationale Netzwerk des Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC) führend eingebunden.
Brotweizengenom übersteigt die Größe des menschlichen Genoms
Das Brotweizengenom ist eines der größten und komplexesten Genome: Mit rund 17 Milliarden Basenpaaren übersteigt es selbst die Größe des menschlichen Genoms oder das von Nutztieren um das fünf- bis sechsfache und stellt daher eine besondere Herausforderung für die moderne Züchtungsforschung dar.
Hintergrund
Die wachsende Weltbevölkerung mit ausreichend Lebensmitteln zu versorgen, ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Nutzpflanzen spielen hierbei eine zentrale Rolle. Eine globale Steigerung des in den vergangenen Jahren stagnierenden Ertragspotenzials ist eine notwendige Voraussetzung, um eine Weizenversorgung langfristig sicherzustellen.
Der prognostizierte
Klimawandel lässt erwarten, dass abiotische Stressfaktoren wie Trockenheit, Hitze und neue Krankheiten an Einfluss gewinnen werden. Um bei Weizen Produktangebot und -qualität langfristig zu sichern, ist eine züchterische Verbesserung der Toleranz und Resistenz gegenüber solchen Stressfaktoren nötig und ein konsequenter Ausbau der Weizenforschung erforderlich.
Internationale Zusammenarbeit – Daten stehen allen offen
Die G20-Agrarministerinnen und -minister erkannten die Notwendigkeit, die Weizenproduktion weltweit zu steigern und gründeten 2011 die internationale Wheat Initiative (www.wheatinitiative.org), der Deutschland als Gründungsmitglied beitrat. In dieser internationalen Initiative soll eine vollständige Landkarte des Weizengenoms entwickelt werden, um den Reichtum der genetischen Vielfalt zugänglich zu machen und zu verstehen.
Sämtliche Daten werden über eine Plattform ausgetauscht und sind öffentlich zugänglich. Es ist zu erwarten, dass die bereits angelaufenen Weizenforschungsprojekte wesentlich vom Vorhandensein einer Referenzsequenz des Weizengenoms profitieren werden und damit zur Aufklärung der Funktionsweise von landwirtschaftlichen Merkmalen beitragen.
Das Wissen um die molekularen Grundlagen komplexer Eigenschaften von Nutzpflanzen kann zur effizienten Auslese neuer, besser angepasster Sorten beitragen und den Züchtungsfortschritt bei Weizen erheblich beschleunigen. Durch die internationale Zusammenarbeit von Wissenschaft, öffentlichen und privaten Fördermittelgebern ist eine effiziente Abstimmung bei zentralen Fragen der Weizenforschung und -züchtung sowie eine stärkere Fokussierung auf die Schlüsselfragen einer nachhaltigen Landbewirtschaftung zu erwarten.
