Partizipative Wissenschaft im Dienste der genetischen Erhaltung von Hülsenfrüchten
Hülsenfrüchte wie zum Beispiel Bohnen, Linsen, Kichererbsen und Erbsen stellen eine gesunde Quelle pflanzlicher Proteine für den menschlichen Verzehr dar. Sie bilden außerdem einen Eckpfeiler der nachhaltigen Landwirtschaft, da ihre Stickstofffixierung die Bodengesundheit verbessert und den Bedarf an energieintensiven Düngemitteln und Pestiziden reduziert. Zudem sie die biologische Vielfalt, da durch ihre Artenvielfalt, ihre Blüten und Pflanzenstrukturen die Bestäuber und die Gesundheit des gesamten Ökosystems unterstützt werden. Die Steigerung der einheimischen Erzeugung von Eiweißpflanzen gilt als ein Hauptziel der EU, wie in der Vision für Landwirtschaft und Ernährung(öffnet in neuem Fenster) dargelegt ist. Im Mittelpunkt des EU-finanzierten Sechsjahresprojekts INCREASE(öffnet in neuem Fenster), das im April 2026 endet, steht die verbesserte Erhaltung, Charakterisierung und Nutzung der pflanzengenetischen Ressourcen der Nahrungsleguminosen Europas, insbesondere von Kichererbse, Ackerbohne, Linse und Lupine.
Genetische Ressourcen von Hülsenfrüchten: Daten, Instrumente, Technologien und Pflanzenmaterialien
Das Team von INCREASE hat innovative Datenverwaltungslösungen entwickelt, darunter „Goldstandards“ für den Datenaustausch und die Datenintegration von dezentralen in zentrale Infrastrukturen. Mit der Sammlung dezentraler Daten, unterstützt durch klare Methoden und bestmögliche Verfahren, wurden der Wert und die effektive Nutzung neuer Informationen optimiert, die durch benutzungsfreundliche Visualisierungswerkzeuge noch verstärkt werden. Zudem konnten mit „intelligenten Sammlungen“, verschachtelten Keimplasma-Kernsammlungen unterschiedlicher Größe, die gesamte genetische Vielfalt jeder Kulturpflanze erfasst sowie die Zugänglichkeit für Forschung, Züchtung und nachhaltige Nutzung verbessert werden. „Dank der Einführung fortgeschrittener Genotypisierungs- und Phänotypisierungstechnologien in Kombination mit KI konnten die für die Nutzung wichtigsten Merkmale besser wissenschaftlich ermittelt und charakterisiert werden“, erklärt Roberto Papa, Koordinator des Projekts INCREASE, von der Polytechnischen Universität Marken(öffnet in neuem Fenster). Darüber hinaus mündeten diese Technologien in neuen Erkenntnissen und Fähigkeiten, etwa der Entdeckung von Genen oder der genomischen Vorhersage, die mit einem webbasierten Such- und Visualisierungswerkzeug zur Ermittlung geeigneter Keimplasmaquellen leicht realisierbar ist. Schließlich wurden durch die Einbeziehung außereuropäischer Partner und internationaler Organisationen der Umfang und die Reichweite von INCREASE erweitert, woraus sich gleichzeitig Vorteile für die Nutzung in Europa einschließlich der Integration bestehender internationaler Daten und genetischer Ressourcen in Datenbanken ergaben.
Großer Preis der EU für Bürgerwissenschaft 2024
Mit dem Citizen Science Experiment(öffnet in neuem Fenster) (CSE) wurde im Rahmen von INCREASE die Öffentlichkeit (z. B. Bürgerinnen und Bürger, Schulen, landwirtschaftliche Betriebe, Verbände) in ein großangelegtes wissenschaftliches Experiment einbezogen, an dem bis Dezember 2025 mehr als 26 000 Personen teilnahmen. „Im Zuge eines dezentralen Erhaltungskonzepts beteiligen sich Bürgerinnen und Bürger an der Erhaltung und Bewertung der genetischen Ressourcen von Hülsenfrüchten aus Genbanken, die normalerweise nur Fachleuten zugänglich sind“, erklärt Papa. Die Teilnehmenden erhalten Saatgutpakete mit einer randomisierten Kombination aus sechs Bohnensorten (mehr als 1 100 Sorten sind Teil des Experiments) und einer Kontrolllinie. Die Citizen Science App(öffnet in neuem Fenster) „INCREASE CSA“ führt sie durch die Anbausaison und dient ihnen dazu, Informationen wie Blütezeit und Samengröße, Bilder von Pflanzenmerkmalen und Fotos von mit ihren geernteten Bohnen zubereiteten Gerichten zu übermitteln. Außerdem können die Nutzerinnen und Nutzer nach bestimmten Merkmalen suchen und Bohnen von anderen Beteiligten aus der EU anfordern, wodurch der Austausch von Saatgut, das partizipative Management der biologischen Vielfalt und die dezentrale Erhaltung gefördert werden. „Das Blockchain-basierte System der App dient als legaler und digital nachvollziehbarer Rahmen, in den Bildanalyse und KI integriert sind. Es unterstützt den sicheren Austausch von Daten und Keimplasma sowie die Einhaltung des Standard-Materialtransferabkommens des Internationalen Vertrags der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation über pflanzengenetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft“, fügt Papa hinzu. Die Initiative INCREASE erhielt den angesehenen Großen Preis der EU für Bürgerwissenschaft 2024(öffnet in neuem Fenster) für seinen bedeutenden Beitrag zum Aufbau einer inklusiveren, nachhaltigeren europäischen Gesellschaft und zur Förderung wissenschaftlicher Erkenntnisse durch Bürgerbeteiligung. Die Initiative INCREASE und ihre Bürgerwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler haben die Bemühungen um die Erhaltung von Hülsenfrüchten in Europa entscheidend vorangebracht und der Ermittlung neuartiger klimaresilienter Sorten, die Ernährungssicherheit und gesündere Lebensmittelsysteme unterstützen, den Weg bereitet.
