Ein deutsches Forscherteam der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) hat gängige Gerstensorten mit robusten Wildarten gekreuzt und an sehr unterschiedlichen Orten auf der Welt kultiviert, mit dem Ergebnis, dass die besten Linien der Neuzüchtungen nicht nur hitze- und dürrebeständiger waren, sondern auch bis zu 20% höhere Erträge im Vergleich zu aktuellen heimischen Sorten lieferten. „Wildgersten haben sich praktisch über Millionen Jahre an widrige Umweltbedingungen angepasst. Sie verfügen noch heute über eine reichhaltige Biodiversität“, erklärt Klaus Pillen, Professor für Pflanzenzüchtung an der MLU.

Für die Studie hat das Forschungsteam eine typische Gerstensorte mit 25 Wildgersten gekreuzt. Dabei entstanden unter anderem 48 genetisch unterschiedliche Pflanzenlinien, welche die Wissenschafter dann in Großbritannien, Deutschland, Jordanien, Dubai und Australien und somit in unterschiedlichsten Klimazonen aussäten. Die Forscher beobachteten das Wachstum der Pflanzen während der Vegetationsperiode unter umweltbedingtem Stress und verglichen die Ergebnisse mit heimischen Sorten aus einer Kontrollgruppe. So mussten die Neuzüchtungen etwa mit stark salzhaltigen und trockenen Böden in Australien sowie mit der Hitze in Dubai und Jordanien zurechtkommen. „Wir haben dann jeweils die besten Pflanzen ausgewählt und ihr Erbgut genauer untersucht“, so Pillen weiter. Damit wollten die Forschenden Rückschlüsse auf das Zusammenspiel von Genen, Umwelt und Ernteerträgen ziehen.

Die Studie zeige außerdem, dass es besonderes auf ein gutes Timing bei der Entwicklung der Pflanzen ankomme. „So lassen sich maximale Ernteerträge auch bei ungünstigen Umweltbedingungen sicherstellen“, fasst Pillen zusammen und verweist dabei etwa auf die Bedeutung der Tageslänge, die je nach Breitengrad unterschiedlich ist: „Je näher ein Ort am Äquator liegt, desto kürzer ist die tägliche Sonnenscheindauer. Und das hat einen großen Einfluss auf die Entwicklung der Pflanzen. In Nordeuropa ist es für Pflanzen vorteilhaft, wenn sie eine späte Blüte haben. Je näher man an den Äquator kommt, desto besser ist es, wenn sich die Pflanzen deutlich schneller entwickeln“, sagt Pillen. Anhand von genetischen Analysen der Pflanzen konnte das Team auch Rückschlüsse auf die Genvarianten ziehen, die dafür verantwortlich sind.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlicht.