Die Sorghumhirse ist eine vielversprechende Kulturpflanze, die in Zeiten des Klimawandels und wachsender Bevölkerung eine wichtige Rolle spielen könnte. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat in einer aktuellen Studie den Genschalter SWEET13 identifiziert, der für die Zuckeransammlung in den Körnern der Pflanze entscheidend ist. Diese Entdeckung könnte die Züchtung von salztoleranten Sorten von Sorghumhirse wesentlich vorantreiben und somit zur globalen Ernährungssicherheit beitragen.
Wie in dem Bericht von KIT veröffentlicht wird, ist Sorghumhirse nicht nur resistent gegenüber extremen klimatischen Bedingungen wie Hitze und Trockenheit, sondern einige Sorten können auch unter salzigen Bedingungen gedeihen. Die Forschung am KIT, geleitet von Professor Peter Nick, untersucht bereits seit Jahren das Potential dieser uralten Kulturpflanze, die ihren Ursprung im Sudan hat.
Forschung und Ergebnisse
Ein herausragendes Team unter der Leitung von Dr. Adnan Kanbar hat eine neue Zuckerhirsesorte entwickelt, die besonders viel Zucker ansammelt. Diese könnte in Zukunft für die Produktion von Biogas, Biokraftstoffen und neuen Polymeren verwendet werden. In der Studie fanden Dr. Eman Abuslima und ihr Team eine besonders aktive Version von SWEET13 in der syrischen Sorghumhirse-Sorte Razinieh, die unter Salzstress gezüchtet wurde.
Die speziellen Zucker-Speicherfähigkeiten der Sorghumhirse machen sie nicht nur im landwirtschaftlichen Bereich interessant, sondern auch für die energetische Nutzung. Bestimmte Sorten speichern Zucker im stängel oder in den Samen, was sie für die menschliche Ernährung oder die Energiegewinnung attraktiv macht. Laut der in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlichten Studie wurde der Unterschied in der Zucker- und Nährstoffaufnahme zwischen verschiedenen Genotypen wie Della und Razinieh untersucht.
Zuckerbildungs- und Salztoleranzunterschiede
Die Forschung zeigt signifikante Unterschiede in der Zuckerbildung unter Salzstress. Die Sorte Della erwies sich als salztoleranter und wies eine stärkere Zuckerakkumulation auf als die anfälligere Sorte Razinieh. Während bei Della der Zuckergehalt während der Reifezeit anstieg, zeigte Razinieh zwar ähnliche Muster, jedoch in geringerem Maße. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine gezielte Züchtung unter Berücksichtigung solcher genetischen Unterschiede und der Ausdrucksmuster von Transporter-Genen hilfreich sein könnte, um salztolerante Pflanzen hervorzubringen.
Die Studie betont die Rolle des Gens SWEET13, das eine entscheidende Funktion beim Zuckertransport in die Körner hat. Die Züchtung von Sorten mit mehr aktiven Versionen dieses Gens könnte in Gebieten, die unter Bodenversalzung leiden – wie das Nildelta oder Teile von Bangladesch und Vietnam – entscheidend zur Verbesserung der Erträge beitragen.
In Anbetracht der fortdauernden globalen Herausforderungen bezüglich Ernährungssicherheit zeigt die Forschung am KIT, dass innovative Ansätze in der Pflanzenzüchtung notwendig sind. Hierdurch kann nicht nur die Nahrungsmittelproduktion stabilisiert, sondern auch auf die veränderten Anbaubedingungen effektiv reagiert werden.
