Es war ein seltsamer Sommer für Weizen. Wenn es ein Getreide gibt, das die Menschen in letzter Zeit zum Reden gebracht hat, dann ist es der berühmte Nachkomme von Triticale: abwechselnd Opfer von Dürre, dann Superstar der Zeitschrift Science; Weizen hat für zahlreiche Presseberichte gesorgt und verdeutlicht, wie sehr Wissenschaft und Technologie, im Gegensatz zu dem, was einige uns glauben machen wollen, eng mit der Zukunft unserer Landwirtschaft und damit unserer Gesellschaft verbunden sind. Das ergibt eine interessante Fallstudie.
Landwirtschaft leidet unter Trockenheit
Die europäische Weizenproduktion ging im Sommer 2018 mit nur 136,6 Millionen Tonnen im Jahr 2018 stark zurück, das sind 15 Millionen Tonnen weniger als im Jahr 2017. Sylvain Poncelet, Analyst bei Agritel, stellt fest, dass Europa in drei große Regionen unterteilt ist „Der Süden, zu dem die Iberische Halbinsel, Italien und der Balkan gehören, hat eine gute Ernte erzielt. Der Westen, d.h. ein Großteil Frankreichs, der Benelux-Länder und Großbritanniens, hat eine enttäuschende Ernte verzeichnet, vor allem in Regionen, in denen es im Frühjahr erhebliche Überschussniederschläge gab, wie zum Beispiel in Südwestfrankreich. Im Norden – Deutschland, Polen und den skandinavischen Ländern – ist es ein Brachland. Ungewöhnlich hohe Temperaturen seit Ende April haben die Erntemengen halbiert: Ein beispielloser Rückgang“(1) . Weltweit wird mit einem Rückgang der Produktion um 30,2 Millionen Tonnen gerechnet. Die Folge wird natürlich ein Anstieg der Preise sein. Wenn Getreidebauern, die seit mehr als fünf Jahren einen Preisverfall erleben, sich jetzt die Hände reiben, müssen die Verbraucher ihre Gürtel enger schnallen. Der Analytiker fährt fort: „Der Agrar- und Viehsektor dürfte erheblich darunter leiden. Weizen wird in erster Linie für den menschlichen Verzehr bestimmt sein, da wir nicht aufhören werden zu essen. Aber höhere Preise werden die Verwendung von Weizen als Futtermittel nicht mehr zulassen. Für die Tierernährung muss Weizen durch andere Getreidearten ersetzt werden.“ Es ist jedoch davon auszugehen, dass auch die Mais- und Sojaernten unter Trockenheit leiden werden. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass wir in eine Phase der Ernährungsunsicherheit eintreten. Zudem „wird die Weizenproduktion um 1,6% pro Jahr steigen müssen, um den Bedarf der Weltbevölkerung bis 2050 auf 9,6 Mrd. zu decken“…. Krise.
Genomik zur Rettung
Während sich im Hintergrund die Gefahr der Nahrungsmittelknappheit entfaltet, erinnert uns ein glücklicher Zufall daran, dass es den Menschen nie an Einfallsreichtum mangelt. Am 17. August 2018 veröffentlichte die Zeitschrift Science ein wegweisendes Papier: „Verschiebung der Grenzen in der Weizenforschung und -züchtung mit einem vollständig annotierten Referenzgenom“(2). Das International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC) bringt neue Hoffnung für die zukünftige Entwicklung dieses für die menschliche Ernährung wichtigen Getreides, da seine Produktion ein Fünftel des gesamten Kalorienverbrauchs des Menschen abdeckt. Diese Ankündigung stellt eine echte Meisterleistung der Genomik dar, denn bisher hat ihr hexaploides Genom, bestehend aus drei Subgenomen, 21 Chromosomen und 85% repetitiver DNA, die genetische Verbesserung der Pflanze und die volle Ausschöpfung ihres Potentials behindert. Für Kostya Kanyuka, Forscher für funktionelle Genomik bei Rothamsted Research, einer der Projektleiter, „wird dies unsere Bemühungen um die Identifizierung landwirtschaftlich wichtiger Weizengene, einschließlich solcher, die zur Bekämpfung großer Pilzkrankheiten beitragen würden, erheblich beschleunigen.
Dieser Fortschritt wird die Entwicklung neuer Eigenschaften (die bereits im Gange sind) erheblich erleichtern, wie zum Beispiel: Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten oder Salz, „bio-verstärkter“ Weizen (die Washington State University beispielsweise führt derzeit Versuche zur Unterdrückung von Gliadin durch, einem Protein, das Zöliakie verursacht und bei einigen Menschen eine Glutenallergie auslöst) und schließlich trockenheitstoleranter Weizen. Diese Eigenschaft ist, wie wir in unserem ersten Absatz gesehen haben, von entscheidender Bedeutung. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass in der Europäischen Gemeinschaft Laboratorien, die mit Weizen arbeiten, eine sehr spezifische Entscheidung zu berücksichtigen haben: Am 25. Juli hat der Europäische Gerichtshof ein Urteil erlassen, wonach Pflanzen, die aus Mutagenese gewonnen wurden, in gleicher Weise wie GVO betrachtet werden müssen (siehe unsere Analyse zu diesem Thema). Diese Entscheidung könnte bedeuten, dass alle neuen NBT-Anwendungen (Neue Züchtungstechniken), die die Sequenzierung des gesamten Weizengenoms ermöglichen, verzögert oder gar verhindert werden. Diese Entscheidung könnte sogar Auswirkungen auf eine Bio-Weizensorte wie „Renan“ haben, wie mehrere Experten betonen.
Präzisionslandwirtschaft als Ziel
Im Mai dieses Jahres kündigte die University of South Australia die Einführung einer neuen landwirtschaftlichen Technologielösung mit Drohnen an. Diese helfen, einen „Vegetationsindex“ zu erstellen, der Informationen über die Gesundheit von Saatgut, Feuchtigkeit und Nährstoffgehalt liefert und den Landwirten hilft, ihre Kulturen zu verbessern und den Saatgutzüchtern neue Sorten zu schaffen. Professor Stanley Miklavcic, Direktor des Phenomics and Bioinformatics Research Centre an der UniSA, sagt, dass die Technologie den australischen Landwirten viele Informationen liefern wird: „Die Weizenproduktion ist eine wichtige Industrie für Australien, doch um hochwertigen australischen Weizen in einem heißen und trockenen Klima zu produzieren, sind die Landwirte auf die Entwicklung widerstandsfähiger Sorten angewiesen. Wenn Sie Pflanzen auf dem trockensten Kontinent der Welt anbauen, ist es wichtig, stresstolerante Pflanzensorten zu identifizieren – und hier kann unsere neue Technologie helfen. » (3) Wie die meisten Experten bestätigen, scheint die Präzisionslandwirtschaft eine gute Lösung für die Zukunft zu sein. Dies umso mehr, als seine Entwicklungen für alle zugänglich sind, selbst für die ärmsten Bauern Afrikas.
Genomik und Präzisionslandwirtschaft zur Rettung von Weizen und Menschlichkeit scheint eine schöne Geschichte zu sein, die sich auf allen Kontinenten zu entfalten scheint. Hoffen wir, dass dies ungehindert weitergehen kann – auch auf dem europäischen Kontinent.
(1) Nach der Dürre, die Folgen eines seltenen und teuren Weizens, in l’Opinion, https://www.lopinion.fr/edition/economie/apres-secheresse-consequences-d-ble-rare-cher-158483
(2) Das International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC), IWGSC RefSeq Hauptforscher: Rudi Appels, „Verschiebung der Grenzen in der Weizenforschung und -züchtung durch ein vollständig kommentiertes Referenzgenom“, in Science http://science.sciencemag.org/content/361/6403/eaar7191
(3) https://phys.org/news/2018-05-smart-drones-deep-low-cost-precision.html#jCp
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