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Nutzpflanzen optimieren

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Sorghum-Zuchtgarten der Landwirtschaftlichen Lehr- und Forschungseinrichtung. Foto: JLU © JLU

Ein internationales Graduiertenkolleg unter Federführung der JLU Gießen erhält Zuschlag der DFG. Es geht darum die Produktivität von Nutzpflanzen in Zeiten des Klimawandels zu steigern.

Gießen (red). Umweltverträglichkeit, Produktivität und Nachhaltigkeit müssen in Einklang gebracht werden - und dies vor dem Hintergrund des Klimawandels sowie einer weiterhin stark wachsenden Weltbevölkerung einerseits und abnehmenden landwirtschaftlichen Nutzflächen andererseits. Angesichts dieser schwierigen Rahmenbedingungen geht es darum, die Produktivität von Nutzpflanzen zu steigern.

Der modernen Pflanzenzüchtung kommt dabei eine grundlegende Bedeutung zu - ein aufwendiger, langsamer und langfristiger Prozess, da im Hinblick auf eine nachhaltige Produktivität und die Anpassung von Nutzpflanzen komplexe Merkmale die Schlüsselrolle spielen. Hier setzt das neue internationale Graduiertenkolleg IRTG (International Research Training Group; GRK 2843) »Accelerating Crop Genetic Gain« (»Beschleunigung des Zuchtfortschritts«) der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) gemeinsam mit der University of Queensland (UQ), Australien, an, das jetzt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die kommenden fünf Jahre bewilligt worden ist.

Wie können Nutzpflanzen an sich verändernde Umweltbedingungen angepasst werden? Wie lässt sich der Zuchtfortschritt beschleunigen? Welche Methoden eignen sich am besten? Diesen und weitergehende Fragen werden die beteiligten Forscherinnen und Forscher an JLU und UQ gemeinsam nachgehen, die damit ihre erfolgreiche langjährige Zusammenarbeit - auch mit dem Julius-Kühn-Institut in Quedlinburg und der Hochschule Geisenheim University - auf ein neues Niveau heben.

JLU-Präsident Joybrato Mukherjee richtet anlässlich der Einwerbung herzliche Glückwünsche an die australischen und deutschen Partnerinnen und Partner: »Die Bewilligung dieses internationalen Graduiertenkollegs unter JLU-Federführung ist ein herausragender Erfolg, der ohne die bisherige institutionenübergreifende Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Pflanzenzüchtung nicht denkbar wäre. Ich freue mich, dass in diesem strukturellen Rahmen begabte Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler die Chance erhalten, sich mittels eines zukunftsorientierten, kooperativen Ausbildungsprogramms für künftige Karrierewege an der Schnittstelle von akademischer Grundlagenforschung und Pflanzenzüchtungsindustrie zu qualifizieren.«

Mit neuartigen Methoden, Datensätzen und integrativen Analyseansätzen zur daten- und biotechnologieorientierten Verbesserung des Zuchtfortschritts wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Deutschland und Australien vor allem weniger intensiv bearbeitete Nutzpflanzen in den Blick nehmen, erläutert der Sprecher des neuen internationalen Graduiertenkollegs, Prof. Rod Snowdon: »Wir gehen davon aus, dass die Selektion auf wesentliche Umweltanpassungsmerkmale in der Pflanzenzüchtung durch die Anwendung modernster genetischer, genomischer, phänomischer und biotechnologischer Methoden erheblich beschleunigt werden kann.« Mittels Technologien wie Genomsequenzierung, hochauflösende digitale Phänotypisierung, Künstliche Intelligenz (KI) oder Gen-Editierung und deren Kombination, sollen nützliche pflanzengenetische Ressourcen verfügbar gemacht und in die künftige Pflanzenzüchtung integriert werden. Als Fallbeispiele nehmen die Forschenden zwei bislang wenig berücksichtigte Nutzpflanzenarten in den Blick: Ackerbohne und Sorghumhirse. Neuartige Ansätze für die Verbesserung des Zuchtfortschrittes in diesen Arten sollen als Blaupause für die Verbesserung der Produktivität und Nachhaltigkeit von anderen Nutzpflanzen unter suboptimalen Anbaubedingungen dienen. Der enge Praxisbezug des Vorhabens soll es den Promovierenden ermöglichen, ihre gewonnene Expertise später in der Züchtungspraxis einzusetzen.

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