Foto: Eine Mischkultur aus Erbsen und Hafer 2019 im Versuchsbetrieb Neu Eichenberg der Universität Kassel.

Da wir momentan am Fachgebiet Ökologischer Pflanzenschutz im Rahmen des Remix-Projektes Experimente zu Mischkulturen aus Erbsen und Weizen durchführen, halte ich natürlich auch nach potentiellen Anwendungsfeldern Ausschau. In letzter Zeit konnte ich beim Einkaufen beobachten, wie sich die Erbsen in den Regalen der Supermärkte breit machen. Allerdings nicht in den Gemüsetheken oder Tiefkühlregalen. Vielmehr findet man Erbsen zunehmend in verarbeiteter Form in Fleischersatzprodukten. Beispiele sind der Burger-Patty von Next Level, Beyond Meat oder Pulled Chunks von Vegini (in Anlehnung an Pulled Pork) oder auch Bratwurst von Like Meat. Dabei hat diese neue Generation von Fleischersatzprodukten in Sachen Nachahmung von richtigem Fleisch einen ordentlichen Sprung nach vorne gemacht. Dank ausgeklügelter lebensmitteltechnischer Verarbeitungsverfahren und Rezepturen kommen einige dieser Produkte sehr nah an Fleisch heran sowohl was Geschmack, Aussehen als auch Konsistenz angeht. Allerdings gibt es natürlich auch sehr kritische Aspekte dieser hochverarbeiteten Lebensmittel, wie Ökotest herausstellt. Für mich persönlich gehören die unsäglich großen Plastikverpackungen an vorderster Stelle dazu (Beispiel Next Level). Weiterlesen →

Foto: Die Tomaten-Sorte Black Cherry aus unserem Garten in Witzenhausen.

Meine Lieblingstomate in diesem Sommer war die Black Cherry eine hocharomatische, ertragreiche Cherry Tomate, die mit ihren dunkelrot bis bräunliche gefärbten Früchten und tiefdunklem Laub auch noch schick aussieht. Ein Prachtexemplar einer Kulturpflanze. Einziger Nachteil: beim Pflücken neigen die Früchte zum Aufplatzen. Man muss also ganz behutsam pflücken und zur Vermarktung eignet sie sich sicherlich nicht. Allerdings gibt es eine Weiterentwicklung dieser Sorte mit festerer Schale die den Namen Black Opal trägt und von Gourmet Genetics in England kommt. Die Black Opal steht ganz oben auf meiner Must-Have-Liste für die nächste Gartensaison.

Eine besonders spannende Eigenschaft der Black Cherry, wie auch anderer dunkler Tomaten, ist ihre dunkelrote bis braune Farbe. Wie aber entsteht diese Farbe und was ist der Ursprung dieser Tomaten? Um das zu erkunden, habe ich ein wenig in der Fachliteratur gestöbert.

Normalerweise wird bei dem Prozess der Fruchtreife in Tomaten das grüne Chlorophyll in den Chloroplasten abgebaut und das rote Lycopen wird neu gebildet, so dass die Fruchtfarbe von Grün nach Rot umschlägt. Dies signalisiert Tieren – wie uns – die Genussreife der Frucht, so dass die reifen Samen sich ausbreiten und neue Lebensräume erschließen können. Bei der Black Cherry aber wird ein Teil des Chlorophylls nicht abgebaut und ihr Grün überlagert sich mit dem Rot des Lycopen und ergibt die charakteristische dunkle Farbe. Weiterlesen →

Phil Howard erläutert am Beispiel der Bierindustrie den Teufelskreis aus industrieller Dominanz sowie Widerstand und Alternativen, die letztlich doch wieder vereinnahmt werden.

In Budapest hatte ich gerade die Gelegenheit an einer spannenden und inspirierenden Veranstaltung teilzunehmen, der European Conference on Crop Diversification. So langsam scheint sich eine schlagkräftige community rund um das Thema Diversifizierung in der Landwirtschaft zu bilden und ich werde definitiv einiges an neuen Ideen und vor allem Energie mitnehmen. Eine englische Version dieses Beitrages findet ihr auf der Seite des Crop Diversification Clusters und einen Kurzbericht der Konferenzorganisator*innen hier.

Seed to Kitchen: partizipative Züchtung in Wisconsin

Julie Dawson von der Universität Wisconsin ist eine echte Inspiration. Besonders spannend ist ihr partizipatives Züchtungsprojekte Seed to Kitchen. Hier werden Zuchtlinien und Sorten gemeinsam von Züchtern, Gärtnern, Köchen und Wissenschaftlern untersucht, angebaut und verkostet. Am Anfang stand natürlich die Frage, was eigentlich eine gute Sorte ist. Daraufhin wurden Gärtner*innen befragt, was ihre entscheidenden Kriterien für die Wahl von Gemüsesorten sind, wobei sich Geschmack, Krankheitsresistenzen und Ertrag als die drei wichtigsten Kriterien herausstellten. Mit dabei ist übrigens auch Jim Meyers, der an der Züchtung der blauen anthocyanhaltigen Tomate Indigo Rose beteiligt war. Besonderes Augenmerk liegt in der Zusammenarbeit mit kleinen Gärtnereien, die lokale Märkte und Restaurants versorgen. Die Bedürfnisse von ihnen werden nach Dawsons Aussagen durch die großen Züchter nicht gut bedient. In diesem Projekt finden auch umfangreiche Verkostungen statt, die mit einfachen und nicht so ressourcen-hungrigen aber methodisch stringenten Methoden durchgeführt und ausgewertet werden (rapid sensory assessment/profiling). Dawson und Healy (2018) geben in ihrem Artikel eine gute Übersicht zu diesen Methoden. Interessant ist auch das Internetinterface Seedlinked, das dazu dient die on-farm Daten zu erfassen aber auch automatisch aufzubereiten und so den crowdsourcing Gedanken effektiv umzusetzen. So können alle Beteiligten direkt die Ergebnisse aller Gärtner*innen sehen. Seed to Kitchen ist ein interessanter Ansatz das Verhältnis von Menschen und Kulturpflanze weiterzuentwickeln. Es kommen zwar moderne Technologien zum Einsatz aber Pflanzen und Menschen stehen im Mittelpunkt. Das ist ein ganz anderer Ansatz als das rein technologie- und produktivitätsgetriebene Vorgehen vieler großer Zuchtunternehmen. Mehr Details über die Seed to Kitchen Initiative inklusive einer selbstkritischen Reflexion findet man bei Healy und Dawson (2019, leider hinter einer Paywall aber es gibt ja andere Wege…) Weiterlesen →

Eine genetisch diverse Multiline, gut erkennbar an den verschiedenen Ährenfarben.

Ein Gedanke treibt mich schon seit einiger Zeit um. Es geht um die Verbindung eines alten Züchtungsansatzes zur Diversifizierung von Pflanzensorten – den sogenannten Multilines – mit moderner Gentechnik. Hierdurch ließen sich die Stärken zweier Ansätze möglicherweise elegant kombinieren. Allerdings gehört meiner Meinung nach zu der Entwicklung dieser Idee auch eine kritische Reflexion. Wie ließen sich Crispr-Multilines wirklich positiv nutzen und dienen nicht nur der übermäßigen Kapitalanhäufung bestimmter Institutionen und Personen? Ich befürchte, dass ein überhasteter Einsatz dieser Technologie mehr Schaden anrichtet als Vorteile bringt.

Multilines als Diversifizierungsansatz

Trotzdem, die Idee liegt so nahe und ich finde sie so interessant, dass ich sie hier kurz vorstellen muss. Meines Wissens nach wurde dieser Ansatz bisher weder in der Literatur diskutiert noch experimentell untersucht (falls es jemand besser weiss, sagt bescheid). Multilines sind ein Ansatz in der Resistenzzüchtung und eine Alternative zur sogenannten Pyramidisierung mehrerer Resistenzgene in einer Sorte (Browning und Frey 1969). Bei der Pyramidisierung werden verschiedene Resistenzen aus mehreren Genetiken in eine Sorte eingekreuzt. Hierdurch wird es den Pathogenen erschwert die Resistenzen zu überwinden. Ein Problem dabei ist aber, dass eine multiresistente Sorte genetisch einheitlich ist und so einen starken Selektionsdruck auf den Pathogenorganismus ausübt. Dies kann die Evolution resistenter Pathogene begünstigen. Multilines dagegen sind genetisch vielfältig. Sie bestehen aus mehreren genetischen Linien die jeweils nur eine oder wenige Resistenzen tragen und zwar verschiedene. Hierdurch ergibt sich eine andere epidemiologische Dynamik. Dadurch, dass es verschiedene Genetiken in den Multilines gibt, entstehen auf das Pathogen Selektionsdrücke in verschiedene Richtungen. Hierdurch sollte die Entstehung von Pathogenen, die alle Resistenzen der Multilines überwinden, verlangsamt werden. Sollte doch eine Resistenz in einer Multiline überwunden werden, kann die entsprechende Linie ausgetauscht werden. Allerdings wurde auch darauf hingewiesen, dass durch Multilines möglicherweise sogenannte Super-Rassen innerhalb der Pathogen-Populationen entstehen könnten (siehe z.B. Finckh und Wolfe 2006 für eine Diskussion dieses Themas). Weiterlesen →

Links: Tomatenvielfalt im Leipziger Gemeinschaftsgarten Querbeet. Ein Produkt der Embryokultur?

Gastbeitrag von Heinz-Dieter Hoppe

Pflanzenzüchtungsmethoden sind mittlerweile ein kontroverses Thema in unserer Gesellschaft. Es gibt verschiedene Vorstellungen davon, wie Kulturpflanzen gezüchtet werden sollten. Um zu einer Bewertung von Züchtungsmethoden zu kommen, gehören neben den eigenen Wertvorstellungen idealerweise auch fundiertes Wissen über die Züchtungsmethode. An dieser Stelle möchte ich auf die Embryokultur als Züchtungstechnik eingehen.

Die Embryokultur-Technik (embryo rescue) stellt ein viel genutztes Werkzeug für die Pflanzenzüchtung dar. Besonders bei Art- und Gattungsbastardierungen – also der Kreuzung über Art- und Gattungsgrenzen hinweg – wird diese Technik bereits seit mehr als 100 Jahren genutzt (Raghavan 2003). Ziel ist eine Vergrößerung der genetischen Variabilität von Kulturpflanzen. Durch Kreuzung mit Wildarten sollen erwünschte Merkmale, die nicht im Genpool der Kulturpflanzenart vorkommen, wie zum Beispiel Resistenzeigenschaften gegenüber Krankheiten, in Kulturformen übertragen werden (Miedaner 2011).

In den nachfolgenden Ausführungen wird am Beispiel der Kulturtomate die Nutzung und Bedeutung dieser Technik für die Pflanzenzüchtung dargestellt und diskutiert. Weiterlesen →

Abbildung links: der sogenannte Fruchtbare Halbmond ist Ursprung vieler unserer Kulturpflanzen. Quelle Wikipedia, Autor Colt 55.

Seit einiger Zeit beschäftigt mich schon die Frage, woher eigentlich die Mischkulturen aus Getreiden und Leguminosen kommen, die traditionell in unserer europäischen Landwirtschaft eingesetzt wurden. Mischkulturen erfahren gerade wieder – durch eine Reihe aktueller Forschungsprojekte und Konferenzen – mehr Aufmerksamkeit. Ich selbst arbeite gerade an einem Mischkultur-Projekt (Remix) im Fachgebiet Ökologischer Pflanzenschutz der Universität Kassel.

Neulich fiel mir bei einer Literaturrecherche ein interessanter alter Artikel von Zohary und Hopf in die Hände mit dem Titel: „Domestication of Pulses in the Old World – Legumes were companions of wheat and barley when agriculture began in the Near East“ (Zohary and Hopf, 1973). Das ließ mich natürlich aufhorchen. Die Kernaussage des Artikels ist, dass die wilden Vorfahren unserer Getreide und einiger Leguminosen wie Linse und Erbsen schon vor ihrer Domestikation in natürlichen Pflanzengemeinschaften zusammenlebten und das diese auch zusammen domestiziert und in den ersten landwirtschaftlichen Systemen unserer Welt zusammen kultiviert wurden. Etwas aktuellere Informationen dazu gibt es in den Kapiteln zu Getreide und Erbsen bei Zohary et al. (2012) und Weiss und Zohary (2011).

Ein gemeinsamer Ursprung von Gerste, Weizen, Linse und Erbse?

Interessanterweise überlappen sich die Verbreitungsgebiete einiger wilder Vorfahren unserer Getreide und Leguminosen, die wir in der Landwirtschaft verwenden. Zum Beispiel kommen wilde Formen des Emmers und der Gerste sowie wilde Linsen und Erbsen alle im sogenannten fruchtbaren Halbmond vor (siehe Karten in Zohary et al. [2012]). Dabei teilen sie sich gemeinsame Ökosysteme, wie die lichten Eichenformationen („Near East Oak Park-Forest Formation“), bzw. offene steppeartige Grasländer (Zohary et al 2012). Zohary et al. und Weiss et al. gehen außerdem davon aus, dass die Domestikation von Gerste und bestimmten Weizenformen wie Emmer zeitlich relativ nah an der Domestikation von Linse und Erbse liegt, was eine gemeinsame Domestikation möglich erscheinen lässt. Weiterlesen →

Ästhetisch in der unmittelbaren Anschauung aber auch Spiegel gesellschaftlicher Werte und Konflikte: Kulturpflanzen (hier Erbse und Weizen in Mischkultur bei Witzenhausen).

Die Debatte um die neuen Genome Editing Technologien zeigt, das in der Züchtung erhebliche Veränderungen notwendig sind, die über technisch-methodische Entwicklungen hinausgehen. In der Züchtungsforschung und Züchtungswirtschaft haben sich hochproblematische Strukturen etabliert, wie sich anhand dieser Debatte zeigt. Es geht vor allem um mangelnde Transparenz über die Erzeugung von Kulturpflanzen und das Verbergen von Interessen und Wertvorstellungen hinter wissenschaftlicher Argumentation. Um dies zu ändern, brauchen wir ein neues und breiteres Verständnis von Kulturpflanzen.

Starten möchte ich mit der exzellenten Analyse der aktuellen Genome Editing Debatte von Jennifer Kuzma. Sie nimmt in ihrem Artikel (Kuzma 2018) die Debatte treffend auseinander und deckt problematische Strategien der Genome Editing Vertreter auf. Wie aus dem Artikel klar hervorgeht, ist sie keine pauschaler Gentechnik-Gegnerin sondern weist vielmehr auf die vielen Eigentore der Genome Editing Vertreterinnen hin. Dazu gehören die sogenannten Namensspiele („playing the name game“). Statt die Genome Editing Technologien als Gentechnik zu bezeichnen werden sie als „Neue Züchtungsmethoden“ oder „Präzisionszüchtung“ bezeichnet. Dadurch wird aber der eigentliche Prozess hinter der Züchtungsmethode – also der technische Eingriff auf molekulargenetischer Ebene – verschleiert. Dieses Umlabeling macht die Leute misstrauisch und wird wohl kaum zu einer größeren Akzeptanz dieser Technologie führen. Weiterlesen →