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Optimierung von Weizenerträgen für die Brot- und Nudelherstellung

In trockenen Regionen, die nicht immer bewässert werden können, müssen Sorten angebaut werden, die sich gut an die kargen Bedingungen anpassen können. Ein EU-finanziertes Projekt verbesserte das Genom von Weizensorten, die auch bei Wasserknappheit gedeihen.
Optimierung von Weizenerträgen für die Brot- und Nudelherstellung
Der Weizenanbau und die menschliche Evolution sind eng miteinander verknüpft. Die Domestizierung von Weizen erfolgte bereits in der Steinzeit, und Verbesserungen der alten Sorte trugen dazu bei, aus Jägern und Sammler sesshafte Ackerbauern zu machen. Aus den Züchtungsbemühungen der letzten Jahrhunderte, die auf Körnergröße und –härte abzielten, waren zwei wichtige Weizensorten hervorgegangen – Hart- und Weichweizen.

Der hauptsächlich in der Mittelmeerregion angebaute Hartweizen wird hauptsächlich für Nudelteig verwendet. Problematisch ist dort allerdings die zunehmende Wasserknappheit. Zusätzlich zu den seltenen und unsicheren Niederschlägen wird die Klimaerwärmung die Wasserverfügbarkeit in dieser Region weiter einschränken und das Problem verschärfen.

Das Projekt TRITIMED (Exploiting the wheat genome to optimise water use in Mediterranean ecosystems) zielte auf die Selektion von Weizenlinien ab, die mit wenig Wasser auskommen und fehlende Niederschläge kompensieren können. Die Konsortiumpartner untersuchten und identifizierten Merkmale und genetische Ideotypen, die unter mediterranen Bedingungen eine stabile Ertragsleistung gewährleisten. Ideotypen werden anhand von verbesserten genetischen Leistungsmerkmalen beschrieben.

In Feldversuchen wählten die Forscher Hart- und Weichweizenlinien mit optimalen Eigenschaften aus und übernahmen sie in Züchtungsprogramme. Identifiziert wurden relevante Genloci für quantitative Merkmale (quantitative trait loci, QTL) sowie neue molekulare Marker. Mittels weiterer genetischer Analysen wurde ein Weizenchip für Genexpressionsanalysen konzipiert und entwickelt.

TRITIMED führte Nachwuchsforscher aus Westasien und Nordafrika (WANA) hierzu in hochmoderne genomische Verfahren ein. Unter sozioökonomischem Gesichtspunkt ermittelten die Forscher in Umfragen, inwieweit die ortsansässigen Bauern aufgeschlossen gegenüber den empfohlenen neuen Weizenlinien waren. Analysiert wurde auch der zu erwartende ökonomische Effekt auf die Landwirtschaft und der Erfolg nationaler Förderprogramme.

Angesichts des steigenden Imports von Weichweizen in die Mittelmeerregion könnten die Ergebnisse von TRITIMED dazu beitragen, diese hohe ökonomische Belastung zu senken. Schulungskurse für Nachwuchsforscher aus den WANA-Ländern sollen die genetische Selektion von Agrarpflanzen für Länder erleichtern, die besonders unter Dürreperioden und Klimaerwärmung leiden.

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