Der Klimawandel hat negative Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit. Ein internationales Forschungsteam um Wolfram Weckwerth von der Universität Wien untersuchte nun in einer Studie die natürliche Variation verschiedener Kichererbsen-Genotypen und ihre Resistenz gegenüber Dürrestress. Die Wissenschafter konnten zeigen, dass die Kichererbse eine dürreresistente Leguminosenpflanze mit hohem Proteingehalt ist, die Getreideanbausysteme auch in urbanen Gebieten ergänzen kann. Die Studie wurde kürzlich im Fachmagazin The Plant Biotechnology veröffentlicht.
Auch in Mitteleuropa sind durch den Klimawandel lange Dürrestressperioden zur Realität geworden, eine große Bedrohung für die Pflanzenproduktivität, die Ernten und damit die Ernährungssicherheit. Gleichzeitig nimmt die Nutzung der pflanzengenetischen Vielfalt ab und das globale Ernährungssystem wird immer einheitlicher. Während es etwa 7.000 essbare Nutzpflanzen gibt, basieren zwei Drittel der weltweiten Nahrungsmittelproduktion auf nur neun Nutzpflanzenarten. „Diese schmale genetische Basis kann mehrere negative Folgen haben, wie etwa eine erhöhte Anfälligkeit der Pflanzen für Krankheiten und Schädlinge, eine verringerte Widerstandsfähigkeit gegenüber Faktoren wie Dürre und Klimawandel sowie eine erhöhte wirtschaftliche Fragilität“, erklärt der Molekularbiologe Wolfram Weckwerth von der Universität Wien. „Die Aufrechterhaltung einer ausreichenden pflanzlichen und genetischen Vielfalt ist für die Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung, die sich an künftige veränderte Bedingungen anpassen muss. Mit unserer neuen Studie haben wir einen wichtigen Schritt in diese Richtung gemacht und die Kichererbse als wichtiges Lebensmittel der Zukunft betrachtet“, sagt Weckwerth.
Die Kichererbse gehört derzeit nicht zu den oben genannten Pflanzen, auf denen die globale Ernährung derzeit hauptsächlich basiert. Das internationale Forschungsteam um Wolfram Weckwerth hat nun die natürlichen Variationen verschiedener Kichererbsen-Genotypen und ihre Resistenz gegenüber Dürrestress untersucht und vielversprechende Ergebnisse erzielt. Dem Team gelang es, in einem Feldversuch in einer Wiener Stadtregion viele verschiedene Kichererbsensorten unter Dürrestress anzubauen und zu zeigen, dass Kichererbsen eine großartige alternative Hülsenfruchtpflanze mit hohem Proteingehalt sind, die Getreideanbausysteme in städtischen Gebieten ergänzen kann. „Die verschiedenen Sorten und Wildtypen zeigen ganz unterschiedliche Mechanismen, um mit anhaltendem Trockenstress umzugehen. Diese natürliche genetische Variabilität ist besonders wichtig, um dem Klimawandel standzuhalten und das Überleben der Pflanze zu sichern“, sagt Weckwerth.
„In unserer Studie haben wir einen Stressanfälligkeitsindex (SSI) verwendet, um die Auswirkungen von Dürrestress auf den Ertrag zu bewerten. Dadurch konnten wir Genotypen identifizieren, die unter Stressbedingungen am besten und am schlechtesten abschneiden. Unsere Erkenntnisse sind entscheidend für die Auswahl von Genotypen zur Züchtung dürretoleranter Kichererbsen“, erklärt Palak Chaturvedi von der Universität Wien, Hauptautor der Studie. Das Team nutzte künstliche Intelligenz, multivariate Statistik und Modellierung, um Marker und Mechanismen für eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Dürrestress zu identifizieren.
„Mit ihrem hohen Proteingehalt und ihrer Dürreresistenz sind Hülsenfrüchte wie Kichererbsen ein Lebensmittel der Zukunft. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein höherer Anteil an Hülsenfrüchten in den landwirtschaftlichen Systemen eines Landes die Gesamteffizienz der Stickstoffnutzung verbessert – dies macht die Landwirtschaft auch nachhaltiger“, fasst Weckwerth zusammen.
