Nahrungsmittelsicherung: mit Blütenpflanzen zum Erfolg
Das mit mehr als 1,3 Mio. EUR finanzierte Projekt BLOOM-NET erforscht das Blühverhalten von Pflanzen. Durch die Vorhersage der Blütezeit könnte die weltweite Nahrungsmittelproduktion enorm profitieren, da vieles von dem, was wir konsumieren, auf der Basis von Blütenpflanzen erzeugt wird (vom Futter in der Viehhaltung bis hin zu Supermarktprodukten). Angesichts der Verknappung der Nahrungsmittelressourcen auf unserer Erde und des starken Bevölkerungswachstums wird eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion immer wichtiger. Ein Forscherteam deutscher, niederländischer, britischer und israelischer Botaniker und Technologieentwickler könnte nun die längst überfällige Lösung für dieses Problem gefunden haben. BLOOM-NET (The meristematic regulatory network controlling the floral transition) ist eines von 12 Projekten, das im Rahmen der Initiative ERA-NET Plant Genomik (ERA: European Research Area) durch das Sechste Rahmenprogramm (RP6) finanziert wurde. Das Forschungsförderungsnetzwerk ERA-NET leistet einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung von Koordination und Kooperation nationaler und regionaler Forschungsprogramme zu aktuellen Forschungsthemen - in diesem Fall der Pflanzengenomik. "Blüten haben die wichtigste Aufgabe im pflanzlichen Reproduktionsprozess, da ihre Befruchtung Früchte und Samen hervorbringt", erklärte Professor Brendan Davies von der Universität Leeds, Vereinigtes Königreich. "Alles, was wir essen, stammt in irgendeiner Form von Blütenpflanzen, auch die Futtermittel in der Tierhaltung. Demzufolge könnten wir durch die Vorhersage und Steuerung der Blühphasen auf lange Sicht die Nahrungsmittelversorgung der Weltbevölkerung sichern. Landwirte können dann besser ihren Erntezeitpunkt planen, sodass unsere Forschungen maßgeblich die landwirtschaftliche Produktion unterstützen", fügte der Professor hinzu. Da es sich bei Blüten um die Fortpflanzungsorgane von Pflanzen handelt, ist Professor Davies zufolge die genaue Bestimmung des Blütezeitpunkts für Bauern und Züchter enorm wichtig, damit sie ihre Züchtungsprogramme und Erntezeiten optimieren können. Durch Verbesserung und praktische Umsetzung dieser Erkenntnisse hätten die Bauern gute Aussichten, Ertrag und Produktivität zu steigern. Wie Professor Davies betonte, bestimmen Pflanzenzüchter seit Jahrhunderten anhand von Wetterlagen, veränderten Lichtverhältnissen und anderen Methoden den voraussichtlichen Blütezeitpunkt von Pflanzen. "Nun sind wir in der Lage, diese Vorhersagen durch andere Faktoren zu präzisieren, beispielsweise durch minimale Veränderungen an der genetischen Ausstattung der Pflanzen. Wir wissen inzwischen eine Menge über die Gene, die den Blühvorgang auslösen. Jetzt müssen wir nur noch herausfinden, wie durch Genexpression, d.h. der Abfolge des Ein- und Ausschaltens von Genen, zu einem bestimmten Zeitpunkt und unter bestimmten Umweltbedingungen der Blühvorgang ausgelöst wird. Wenn wir es schaffen, diesen Prozess vorherzusagen oder gar zu steuern, könnte dies den Bauern langfristig bei der Steigerung und Verbesserung ihrer Ernten helfen." Das Team kooperiert mit Computersimulationsexperten an der Entwicklung eines Modells, mit dem sich die Auswirkungen genetischer Veränderungen in einer kleinen, aber wichtigen Zellkonfiguration vorhersagen lassen. Dieses spezielle Gewebe wird als Sprossapikalmeristem bezeichnet und steuert sowohl das Wachstum der Blüten als auch das der gesamten Pflanze. Das digitale Simulationsmodell kann sowohl interne Signale als auch Auswirkungen externer Faktoren (z.B. Klimaveränderungen) auf den Blühvorgang vorhersagen. Die Projektkoordination unterliegt der Wageningen University and Research Centre in den Niederlanden. Projektpartner sind neben der Universität Leeds auch das Max-Planck-Institut (MPI) für Pflanzenzüchtung und die Universität Tübingen in Deutschland sowie die Universität von Tel Aviv in Israel.
Länder
Vereinigtes Königreich