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Projekte

Entdecken Sie einige unserer aktuellen Projekte für eine nachhaltige Landwirtschaft

In unseren Forschungs- und Züchtungsprogrammen werden wettbewerbsfähige Pflanzensorten für eine effiziente und nachhaltige Landwirtschaft entwickelt. Schwerpunkte unserer Arbeit sind die Ertragsstabilität, die Produktqualität und der Erhalt der genetischen Ressourcen. Durch die rasant fortschreitende Technologieentwicklung im Bereich der Pflanzenbiotechnologie entstehen zunehmend neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Pflanzensorten mit verbesserten Eigenschaften.

Stickstoffeffizienter Mais

Die Landwirtschaft braucht stickstoffeffiziente Sorten, um auch bei eingeschränkter Düngung stabile Erträge einfahren zu können. KWS entwickelt daher Maissorten, die auch mit weniger Stickstoff im Boden eine gute Ertragsleistung zeigen. Die stickstoffeffizienten Sorten sollen aber nicht nur unter Nährstoffmangel gut wachsen, sondern möglichst über einen weiten Bereich des Stickstoffangebotes gute Erträge liefern.

Um dieses Ziel zu erreichen untersuchen unsere Züchter und Forscher die natürliche Variation der Stickstoffeffizienz und analysieren die genetische Ausstattung verschiedener Maispflanzen, die auch bei eingeschränkter Düngung stabile Erträge liefern. Dabei zeigt sich, dass die Eigenschaft Stickstoffeffizienz nicht allein auf eine Erbanlage zurückzuführen ist. Es handelt sich vielmehr um ein komplexes Merkmal, dass durch viele Regionen auf der DNA beeinflusst wird.

In weiteren Analysen versuchen wir daher herauszufinden, welche Gene oder Regionen auf der DNA tatsächlich eine Rolle spielen. Mit diesem Wissen können unsere Züchter anschließend gezielter selektieren und so die Stickstoffeffizienz bei Mais verbessern.

Stickstoffeffizienter Mais

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Die nächste Generation herbizidtoleranter Zuckerrüben

Auf dem US-amerikanischen Zuckerrübenmarkt zeichnet sich aktuell ein Bedarf für gentechnisch veränderte Zuckerrübensorten mit Mehrfachtoleranzen gegenüber Herbiziden für die Unkrautkontrolle ab. Um dem zu begegnen, arbeiten wir aktuell an einem Nachfolgeprodukt für die sehr erfolgreiche Roundup Ready®-Zuckerrübe. Hierfür entwickeln unsere Forscher und Züchter gemeinsam eine neue Generation herbizidtoleranter Zuckerrüben mit einer dreifachen Verträglichkeit gegenüber drei Wirkstoffen.

Menschen bei KWS

Unsere Maxime: leistungsstarkes Saatgut für eine nachhaltige Landwirtschaft mit hohen Erträgen.

Hinrich Harling, Head of Research Europe

Hybridkartoffel-Saatgut

KWS verfolgt seit 2011 ein forschungsintensives Projekt: Die Entwicklung von diploiden Hybridkartoffeln, die über Saatgut vermehrt und vertrieben werden können. Bei Kartoffeln verläuft der züchterische Fortschritt bislang nur sehr langsam.

Um dem stagnierenden Fortschritt zu begegnen, arbeiten unsere Züchter und Forscher an der Hybridzüchtung von Kartoffeln. Diese hätte einige entscheidende Vorteile: Diploide Kartoffeln lassen eine wesentlich effektivere züchterische Bearbeitung zu, außerdem ist das Risiko eines Befalls mit Schaderregern bei Saatgut deutlich geringer als bei Pflanzkartoffeln.

Und nicht zuletzt würde durch eine Umstellung auf Kartoffelsaatgut die Kühlung im Lager und vor allem der aufwendige Transport der Pflanzkartoffeln entfallen. Bis die ersten konkurrenzfähigen Sorten auf dem Markt sind, ist aber noch viel Forschung und Entwicklung notwendig.

Merkmalserfassung aus der Luft

Erst im Feld zeigt sich, wie die genetische Ausstattung einer Pflanze und die verschiedenen Umwelteinflüsse tatsächlich zusammenwirken. Ob eine Pflanzensorte ein gewünschtes Merkmal tatsächlich ausprägt, können wir daher nur durch Feldversuche sicher in Erfahrung bringen. Dafür müssen die Pflanzenmerkmale aber auch präzise und verlässlich erfasst werden können.

Hier wollen wir das züchterische Auge durch neue Phänotypisierungsverfahren unterstützen und so den Selektionsprozess weiter optimieren. KWS investiert daher in die Entwicklung von neuen Methoden, um bestimmte Pflanzenmerkmale automatisch zu erfassen. Dabei untersuchen wir auch die Möglichkeiten der digitalen Bilderfassung in Kombination mit verschiedenen Sensortechnologien und Drohnensystemen.

Ziel ist es, z. B. anhand von Luftaufnahmen sehr schnell und präzise Rückschlüsse auf Merkmale wie etwa die Wuchshöhe oder einen möglichen Krankheitsbefall ziehen zu können.

Maximierung der Photosyntheseeffizienz in Mais

Mais gehört zu den sogenannten C4-Pflanzen. Diese nutzen einen besonderen Photosyntheseweg, der durch eine verbesserte Wassernutzungseffizienz gekennzeichnet ist. C4-Pflanzen können auf diese Weise, bei hoher Lichteinstrahlung und Temperatur, in kürzerer Zeit mehr Biomasse aufbauen. Trotzdem wird auch bei Maispflanzen nicht die maximale Lichtausbeute erreicht.

Es scheint also auch hier noch ungenutztes Potenzial zur Ertragssteigerung zu geben. Zusammen mit der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, der Technischen Universität München und dem Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam arbeitet KWS deshalb an einem vom BMBF geförderten Projekt zu diesem Thema.

Ziel ist es, neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen, die für eine züchterische Verbesserung der Photosyntheseeffizienz verwendet werden können. Dabei wird zum einen untersucht, welche Faktoren die C4-Photosynthese im Mais beeinträchtigen, zum anderen möchten wir mit Hilfe der Markertechnologie mehr über die natürliche Varianz der Photosynthese in Erfahrung bringen.

Crops of the Future

„Crops of the Future“ will die Züchtung von Nutzpflanzen durch ein innovatives öffentlich-privates Modell vorantreiben. Das internationale Konsortium bringt die Ressourcen führender Agrarunternehmen und Forschungsorganisationen zusammen, um den zukünftigen Herausforderungen an die Nahrungsmittelversorgung zu begegnen.

Ziel ist es, Nutzpflanzen mit speziellen Eigenschaften zu züchten, um diese noch besser an verschiedene Umweltbedingungen anzupassen – zum Beispiel verbesserte Nährstoffeigenschaften, Toleranz gegen Trockenheit, Hitze oder Hochwasser. Das generierte Wissen soll durch wissenschaftliche Publikationen und Plattformen zugänglich gemacht werden, so dass staatliche wie private Züchtungsprojekte davon profitieren können.

Der technische Fokus liegt auf Genome Editing, Genome Sequencing und Phänomik, die Beziehungen zwischen dem genetischen Aufbau einer Pflanze, ihren Umweltbedingungen und ihrer Leistung erforschen.

Zur „Crops of the Future“ Website

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