Es ist ein Feldversuch, der die Gersten-Produktion revolutionieren könnte. Ab diesem Frühling werden in Zürich Reckenholz für eine Dauer von drei Jahren mit neuen Züchtungstechnologien veränderte Sommergersten auf dem Versuchsfeld angebaut. Agroscope hat vom Bundesamt für Umwelt die entsprechende Bewilligung für einen Feldversuch mit «gentechnisch veränderten» Pflanzen erhalten, denn neue Züchtungstechnologien gelten in der Schweiz pauschal als Gentechnik – auch wenn sie viel präziser und sicherer sind als herkömmliche Gentechnik und noch viel präziser als die vom europäischen Gerichtshof auch als Gentechnik eingestufte zufällige Mutationszüchtung, die bisher in der konventionellen wie biologischen Pflanzenzüchtung zur Anwendung kommt, und mit radioaktiver Bestrahlung oder chemischer Behandlung arbeitet. Dabei handelt es sich um den ersten bewilligten Feldversuch mit Pflanzen aus neuen Züchtungstechnologien in der Schweiz, wie «topagrar» und weitere berichten.

Bei neuen Züchtungsmethoden wie beispielsweise der Genschere CRISPR/Cas können im Erbgut einer Pflanze zielgerichtete Eingriffe durchgeführt werden, wodurch Sorten robuster gezüchtet und der Ertrag der Sorte gesteigert werden kann. Genau diese Hoffnung besteht auch beim bevorstehenden Feldversuch. Der Grund: Im Rahmen eines vergleichbaren Experiments mit Reis kamen Forscher der Freien Universität Berlin zusammen mit Wissenschaftern des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung zum Schluss, dass die Mutation des CKX2-Gens – das beim Feldversuch in Zürich ebenfalls im Zentrum steht – einen unerwartet grossen Effekt auf den Ertrag hat. Die Ergebnisse waren derart vielversprechend, dass die Mutation heute eine breite Anwendung in der Reiszüchtung gefunden hat.

Dank Genom-Editierung mehr Körner pro Ähre

Im vorliegenden Fall haben Forscher gezielt ein Merkmal gezüchtet, das mehr Körner pro Ähre herstellt. Dies ist den Wissenschaftler gelungen, indem sie die beiden unterschiedlichen Kopien des Gens CKX2 funktionsunfähig gemacht haben, was den Effekt hatte, dass sich im Gewächshaus mehr Körner pro Ähre gebildet haben. Funktioniert diese Methode bei der hierzulande ansässigen Gerste – und auch im Feld, wo sie nun getestet wird – wäre diese Anwendung neuer Züchtungstechnologien für die Schweizer Landwirtschaft durchaus interessant.

Obwohl diese neu gezüchtete Gerste in der Schweiz juristisch als gentechnisch verändert reguliert wird, unterscheidet sie sich genetisch kaum von herkömmlichen Züchtungen. Denn die eingebrachten Mutationen könnten theoretisch auch zufällig entstanden sein. Die neuen Züchtungstechniken haben diese jedoch an der erwünschten Stelle präzise eingefügt.

Doch welchen Vorteil haben Ertragssteigerungen für eine nachhaltige Landwirtschaft? Ertragssteigerungen sind nachhaltig aufgrund der gesteigerten Flächeneffizienz, weil auf gleich viel Fläche nun mehr produziert werden kann. Einer Studie der Universität Cambridge zufolge profitiert die Artenvielfalt von «verdichteter Produktion». Das bedeutet, dass die Ressourcen am effizientesten genutzt werden, wenn man auf kleinen Flächen so viel wie möglich produziert. Damit wird zudem die Natur geschont, da sie sich im Gegenzug auf anderem Land entfalten kann. Hinzu kommt, dass die Erträge gesteigert werden. Bei der Extensivierung der Agrarproduktion (etwa in der Bio-Landwirtschaft) ist dies dagegen nicht der Fall: Es werden für gleich grosse oder sogar leicht geringere Erträge immer mehr Flächen beansprucht. Ein immer grösserer Teil der Agrargüter-Produktion verlagert sich dadurch auf Flächen im Ausland.

Viel Potenzial für neue Züchtungstechnologien in der Schweiz

Neben der veränderten Gerste gibt es unzählige weitere Beispiele von neuen Züchtungstechnologien, die für die Schweizer Landwirtschaft interessant sein könnten. So haben japanische Forscher beispielsweise mittels Genom-Editierung einen robusteren Weizen entwickelt, wodurch im Falle von Starkregen Erträge gerettet werden können – in Zeiten des Klimawandels ein Phänomen, das immer häufiger auftauchen wird.

Doch nicht nur im Hinblick auf die Erträge können neue Züchtungstechnologien hilfreich eingesetzt werden. So ermöglicht Genom-Editierung beispielsweise Präzisionszüchtungen, die besonders im Bereich der Krankheitsbekämpfung nützlich sind. Ein Beispiel sind Kraut- und Knollenfäule resistente Kartoffeln, die ebenfalls mithilfe der Genschere gezüchtet wurden. Hier finden Sie weitere Beispiele.

In der Schweiz werden die gesetzlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz genomeditierter Pflanzen inzwischen politisch auf höchster Ebene diskutiert. Bis Mitte 2025 will der Bundesrat dem Parlament Vorschläge dafür unterbreiten.