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Das Gentechnik-Labor des ICRISAT

Biodiversität und Klimawandel Saaten gegen den Hunger

Erdnüsse, Erbsen, Bohnen, Sorghum und Hirse; Reis, Weizen, Mais und Kartoffeln; Gemüse und Obst. Grundnahrungsmittel, die die Menschheit braucht. Und da 2050 neun Milliarden Menschen essen wollen, 1,7 Milliarden mehr als heute, benötigen wir immer mehr Nahrungsmittel. Genbanken könnten der Schlüssel für die Ernährung künftiger Generationen sein.

Ruaraidh Sackville Hamilton ist britischer Biologe und Chef der Saatgutbank des Internationalen Reisforschungsinstitut IRRI auf den Philippinen. Rund 350.000 Pflanzenarten hat die Natur hervorgebracht, erklärt Sackville Hamilton; 50.000 seien essbar; nur 300 habe der Mensch je angebaut – diese allerdings in der atemberaubenden Vielfalt hunderttausender Sorten. Vor knapp einem halben Jahrhundert hätte die Wissenschaft erkannt, dass ihnen diese als Waffe gegen Unbilden der Natur so wichtige Vielfalt förmlich zwischen den Fingern zerrann.

Vor unkontrollierter Befruchtung geschütztes Sorghum

Vor unkontrollierter Befruchtung geschütztes Sorghum

Ernährung künftiger Generationen

Genbanken sind heute der Schlüssel für die Ernährung künftiger Generationen, meint der Biologe Sackville Hamilton. Solche Banken sammeln und bewahren kultivierte und wilde Sorten von Nahrungsmittelpflanzen – von Reis, Sorghum oder Weizen; von Kartoffeln, Gemüse oder Obstbäumen. Für die Hälfte der Weltbevölkerung bestehen 80 Prozent jeder Mahlzeit aus Reis; sagt der Leiter der IRRI-Saatgutbank. Das wasserbedürftige Getreide sei das wichtigste Nahrungsmittel der Menschheit.

Reis spielt eine zentrale Rolle im Leben asiatischer Menschen – als Nahrungsmittel und als Basis des kulturellen Lebens. Die meisten Asiaten essen drei-, vier- oder fünfmal täglich Reis. Ein Essen ohne Reis ist für sie keine Mahlzeit. Kurz, die Ernährung mit Reis ist derart tief verwurzelt in 10.000 Jahren asiatischer Kultur, dass sie in starkem Maße das Selbstverständnis der Menschen prägt.

Die von Vulkanen umgebenen Felder des IRRI

Die von Vulkanen umgebenen Felder des IRRI

Vegetarier aus wirtschaftlichen Gründen

Viele Inder decken außerdem ihren Proteinbedarf aus Hülsenfrüchten. Sie sind Vegetarier – aus persönlichen, religiösen oder, ganz einfach, wirtschaftlichen Gründen: Fleisch ist teuer, zu teuer für viele Menschen in Indien. Für sie sind Kicher- und Straucherbsen wichtige Grundnahrungsmittel und die Basis ihrer Proteinversorgung.
Denn Hülsenfrüchte sind nicht nur ein preiswertes Nahrungsmittel, sie besitzen auch einen hohen Nährwert: Sorghum und Perlhirse enthalten weit mehr Eisen und Zink als Weizen oder Mais; die wie Finger einer Hand aussehende Fingerhirse enthält dreimal so viel Kalzium wie Milch.

Auch deshalb hat sich in den vergangenen Jahrzehnten die Landwirtschaft weltweit auf immer weniger Sorten konzentriert; auf Sorten, die hohe Erträge bringen. Sorten, deren Anbau zudem wenige Unternehmen kontrollieren. So stammt das Saatgut für Mais, Soja, Weizen und Reis heute zu über 50 Prozent von vier Firmen wie dem Monsanto-Konzern.

saatgh

Die Kühlkammer für die Saaten bei +4 Grad

Sorten verschwunden

Der fatale Nebeneffekt dieser Konzentration: Viele wohlschmeckende, nährstoffreiche und anpassungsfähige Sorten von Nahrungsmittelpflanzen sind inzwischen verschwunden. 90 Prozent der einst kultivierten Getreide-, Gemüse- und Obstsorten seien in den vergangenen hundert Jahren verloren gegangen, schätzen Experten und Expertinnen. Kurz, die Menschheit beschränkt sich auf eine immer kleinere Auswahl an hochgezüchteten Nahrungsmittelsorten – die zumeist sehr empfindlich sind.

Damit eine Genbank und vor allem ihre Arbeitsbestände funktionsfähig bleiben, muss sie regelmäßig große Mengen Saatgut vervielfältigen. Das funktioniert im Reisinstitut IRRI auf den Philippinen ganz ähnlich wie im Institut für Nahrungspflanzen der halbtrockenen Tropen IRCISAT Institut für tropische Nahrungspflanzen. Hier gelten dieselben Kriterien für die Vervielfältigung wie beim IRRI, sagt Hari Upadhyaya, Herr über 123.000 Sorten von Sorghum, Hirse, Erdnüssen, Strauch- und Kichererbsen.

Stangenerbsen

Dr. Upadhyaya mit von Netzen geschützten Stangenerbsen

Saubere Saaten

Dort werden etwa 10.000 Saatgutsorten pro Jahr vervielfältigt. Zeit für eine Neuaussaat ist es immer dann, wenn nur noch 25 Prozent der ursprünglich eingelagerten Menge übrig sind oder wenn bei Keimversuchen weniger als 85 Prozent des Saatguts aufgehen. Diese strengen Kriterien entsprechen dem Saatgut höchster Qualität nach internationalen Standards.

Wie aufwändig es ist, weltweit Millionen Sorten an Nahrungsmittelpflanzen für künftige Generationen zu sichern, weiß auch die im deutschen Bonn arbeitende Biologin Paula Bramel. Die Energieversorgung muss gesichert sein; alles Material, das verschickt wird, muss zuvor penibel auf Krankheiten, Viren und Pilze, untersucht werden. Und beileibe nicht alle Pflanzen können, relativ simpel, als Saatgut eingelagert werden.

Das Gentechnik-Labor des ICRISAT

Das Gentechnik-Labor des ICRISAT

Banken als Genreserve

Bramel ist Direktorin des "Global Crop Diversity Trust" mit Sitz in Bonn. Eine Organisation, die das Genbanken-Organisations-Konsortium "CGIAR" 2004 ins Leben gerufen hat, um so die Arbeit internationalen Genbanken zu finanzieren. Dafür soll der Trust in den nächsten Jahren ein Kapital von 500 Millionen Dollar ansammeln. Die erhofften Zinsen von 20 Millionen Dollar pro Jahr sollen ausreichen, den Routinebetrieb der Genbanken zu finanzieren.

Der Zweck von Saatgutbanken sei es, als Genreserve die Zucht neuer Sorten zu erleichtern, betont Ruaraidh Sackville Hamilton im Reis-Institut IRRI in Los Baños. Zum Glück, ergänzt er, sei die Reiszucht nicht mehr in der Zeit konventioneller Zucht, als man mindestens sieben bis acht Jahre brauchte, um durch Kreuzungen eine neue Sorte zu entwickeln.

Gewächshaus mit Schleuse

Das dem Labor zugehörige Gewächshaus mit Schleuse des ICRISAT

Molekulare Marker

Heute betreibt man am IRRI die so genannte molekulare Zucht. Das Genom, die Gen-Abfolge von 3.000 Reissorten, haben die IRRI-Forscherinnen und -Forscher inzwischen bestimmt; sie wissen zwar erst in wenigen Fällen, wofür welche Einzel-Gene genau verantwortlich sind; aber sie haben schon etliche Gengruppen identifiziert, also ganze Abschnitte des Erbguts, die bestimmte Eigenschaften enthalten.

Molekulare Marker werden diese Erbgutabschnitte genannt; wenn durch Züchtung solch einen Marker von einer Sorte Reis auf eine andere überträgt, überträgt er zugleich die auf dem Marker sitzende Eigenschaft. Ein Verfahren, das nicht zu verwechseln ist mit der umstrittenen Gentechnik zwischen unterschiedlichen Pflanzenarten.

Saaten von Kichererbsen

Saaten von Kichererbsen

Bedeutung der Forschungsarbeit

Die Vorteile des Marker-Übertragungs-Verfahrens liegen auf der Hand: Die Forschung kann wesentlich gezielter als früher arbeiten; und benötigt viel weniger Zeit, um eine neue Reissorte zu züchten. Im ICRISAT-Zuchtlabor außerhalb Hyderabads sitzen Technikerinnen und Doktoranden in weißen Kitteln vor Mikroskopen, untersuchen mit bloßem Auge fast unsichtbare Pflanzenteile in gelartiger Flüssigkeit.

Hier hantiert einer mit einer Pipette fluoreszierender Flüssigkeit; dort hebt eine junge Frau jubelnd den Arm, freut sich über ein gelungenes Experiment. Eine Atmosphäre aus konzentriertem Eifer und Optimismus. Die Forscherinnen und Forscher wissen wie wichtig ihre Arbeit ist, für das Überleben der Menschheit. Die Züchtung am IRRI in Los Baños und am ICRISAT in Hyderabad arbeitet unter den vielleicht weltweit besten Bedingungen – mit der für sie so wichtigen Genbank gleich nebenan.