Resiliente Beeren für Europas nachhaltige Zukunft anbauen
Der Appetit der Europäerinnen und Europäer auf Erdbeeren, Blaubeeren und Himbeeren nimmt zu, wobei Anbauflächen, Produktion und Handelswert in den letzten zehn Jahren stetig gewachsen sind. Da die Beerenproduktion immer wichtiger wird, müssen die Züchtungsbetriebe resiliente, hochwertige Sorten entwickeln, die an den Klimawandel und die nachhaltige Landwirtschaft angepasst sind. Gemäß den Daten der statistischen Datenbank Food and Agriculture Organization Corporate Statistical Database (FAOSTAT)(öffnet in neuem Fenster) wurden allein 2023 in der Region fast 1,8 Millionen Tonnen Erdbeeren und fast 200 000 Tonnen Heidelbeeren erzeugt. „Diese Anbaukulturen gehören zu den wertvollsten Europas. Der Beerensektor spielt eine wichtige Rolle im europäischen Agrar- und Lebensmittelhandel“, sagt Bruno Mezzetti, Projektkoordinator des EU-finanzierten Projekts BreedingValue(öffnet in neuem Fenster). Das Ziel des Projekts bestand darin, die Züchtungsinstrumente zu verbessern und die für Erdbeeren, Himbeeren und Heidelbeeren verfügbaren genetischen Ressourcen zu erweitern.
Genetische Vielfalt und Züchtungsinnovationen kartieren
Die zwanzig Partner von BreedingValue und zehn externe Beteiligte untersuchten eine noch nie dagewesene Vielfalt an genetischem Material. Sie charakterisierten mehr als 1 500 Erdbeerpopulationen sowie fast 100 Himbeer- und Heidelbeerpopulationen. Im Rahmen des Projekts wurde fortgeschrittene Genotypisierung eingesetzt, wobei die DNS einer Pflanze gelesen wird, um genetische Unterschiede zu ermitteln. Außerdem wurden neue Phänotypisierungswerkzeuge validiert, darunter die Nahinfrarotspektroskopie und die 3D- und Hyperspektralbildgebung, mit denen Merkmale wie Fruchtqualität, Pflanzenstruktur und Stresstoleranz messbar sind. Die genetische Analyse ergab starke Unterschiede zwischen einzelnen Arten. „Wir haben eine große Vielfalt an Erdbeeren gefunden, die sicherlich größer ist als die, die in den Vereinigten Staaten zur Verfügung steht“, stellt Mezzetti fest. „Damit wird das Potenzial unserer Züchtungsprogramme gestärkt.“ Im Gegensatz dazu stellte das Team Lücken in der genetischen Vielfalt bei Himbeeren und insbesondere bei Heidelbeeren fest, die sich in einer geringeren Verfügbarkeit von Keimplasma (der Sammlung genetischer Ressourcen, die zur Züchtung zur Verfügung stehen) und Zuchtmaterial niederschlagen. Damit ist Europa „nahezu vollständig von neuen Sorten abhängig, die aus internationalen Züchtungsprogrammen stammen.“ Das Team von BreedingValue hat eine innovative Züchtungsstrategie entwickelt, gemäß der genomische, metabolomische (mit Geschmack und Stressreaktion zusammenhängende chemische Verbindungen) und sensorische Analysen kombiniert werden, um Pflanzen mit wertvollen Merkmalen in Bezug auf Resilienz und Fruchtqualität zu ermitteln. Bei Erdbeeren und Himbeeren führte diese Arbeit zur Identifizierung zahlreicher molekularer Marker, genetischer Indikatoren, die mit Merkmalen wie Krankheitsresistenz, Anpassungsfähigkeit der Pflanzen und Fruchtqualität in Verbindung stehen. In genomweiten Assoziationsstudien wurden weitere Resistenz- und Qualitätsgene entdeckt, die später innerhalb des EU-Rahmens für neue genomische Techniken(öffnet in neuem Fenster) validiert werden könnten.
Resiliente, nachhaltige und marktreife Beerenkulturen aufbauen
Im Zuge von BreedingValue wurde auch die Resilienz gegenüber klimatischen und anbautechnischen Herausforderungen bewertet. Es wurde Keimplasma mit Resistenz gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren ermittelt und anhand von Ökobilanzstudien von 26 Erdbeer- und Himbeer-Feldversuchen demonstriert, dass sich sowohl vorhandene Sorten als auch neue Selektionen gut an nachhaltigere Produktionssysteme anpassen. „Mit der Verfügbarkeit dieses Keimplasmas in Verbindung mit den neu entwickelten Genotypisierungs- und Phänotypisierungstechnologien konnte die Kapazität der EU-Züchtungsprogramme gestärkt werden, neue, leistungsfähigere Sorten für unsere Anbausysteme hervorzubringen, auch als Reaktion auf den Klimawandel und die Risiken, die mit der Verbreitung neuer Krankheitserreger und Parasiten einhergehen“, erklärt Mezzetti. Außerdem wurden im Rahmen des Projekts Konsumstudien in verschiedenen Ländern durchgeführt, um die Vorlieben der Verbraucherinnen und Verbraucher in den Mittelpunkt der Beereninnovation zu rücken. Es wurden harmonisierte sensorische Methoden und mehrsprachige Geschmacks- und Texturvokabularien(öffnet in neuem Fenster) entwickelt, um neue Sorten auf den Geschmack der Menschen abzustimmen. Um langfristige Innovationen zu gewährleisten, hat das Team von BreedingValue die Germinate Berry Database(öffnet in neuem Fenster) geschaffen, eine für Züchtung und Forschung vorgesehene Onlineressource mit Methoden und Daten zur Erdbeer-, Himbeer- und Heidelbeergenetik.
