Vergessener Hafer aus den Alpen kehrt in die Forschung zurück

Hafer erlebt derzeit eine Renaissance und wird auf dem Teller (oder in der M¨¹slischale) immer wichtiger. Kein Wunder: Hafer ist eine gute pflanzliche Proteinquelle. Er enth?lt viele Ballaststoffe, die den Blutzucker stabilisieren und den Cholesterinspiegel senken sowie lebenswichtige N?hrstoffe wie verschiedene B-Vitamine. Haferdrink ist ein zunehmend beliebter Ersatz f¨¹r Kuhmilch ¨C sogar in Baristaqualit?t zum Aufsch?umen. 

Um die vielen Vorz¨¹ge von Hafer besser einsch?tzen und nutzen zu k?nnen, hat jetzt ein internationales Forschungsteam die Erbgutinformationen und alle Gene von 30 verschiedenen Hafersorten in einer einzigen Datenbank zusammengefasst. Die entsprechende Studie ist soeben in der Fachzeitschrift externe Seite Nature erschienen. 

Die Forschung nennt einen solchen Gen-Atlas ?Pangenom?. Die Projektleitung beim Erstellen des Hafer-Gen-Atlasses hatte das Leibniz-Institut f¨¹r Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben, Deutschland. Diese Institution hat bereits von der Gerste ein Pangenom aufgebaut.

Genom einer alten Hafersorte eingeflossen

Am Hafer-Pangenom beteiligt sind auch Bruno Studer, Professor f¨¹r Molekulare Pflanzenz¨¹chtung der ETH Z¨¹rich, und seine Gruppe. Sie haben das Genom der Sorte ?Hative des Alpes? Baustein f¨¹r Baustein analysiert und in den Atlas eingespeist. 

?Hative des Alpes? ist eine vergessene Sorte aus den Schweizer Alpen, die zwischen 1910 und 1930 hierzulande weit verbreitet angebaut wurde. 1925 wurde Saatgut an das Vavilov-Institut in St. Petersburg zur Aufbewahrung ¨¹bergeben. Zwar bauten Schweizer Bauern diesen Hafer noch bis Anfang des Zweiten Weltkrieg in den Voralpen an. Doch dann verschwand die Sorte vollst?ndig und spurlos von den ?ckern.  

Bis 2012. Agroscope, das Kompetenzzentrum des Bundes f¨¹r landwirtschaftliche Forschung, erhielt vom Vavilov-Institut Saatgut zur¨¹ck. Agroscope pr¨¹fte die Keimf?higkeit und begann, ?Hative des Alpes? zu vermehren. Von dieser ?Nachzucht? hat Studer Saatgut f¨¹r weitere Untersuchungen erhalten.  

Unter standardisierten Bedingungen zogen die Forschenden die Pflanzen an und isolierten aus ihnen die DNA- und RNA-Molek¨¹le. Schliesslich entschl¨¹sselten sie alle Gene und analysierten, welche davon in welchen Pflanzenteilen ¨C Wurzeln, Bl?tter oder Bl¨¹ten ¨C aktiv waren. 

Vergleichen und ausw?hlen 

Das Pangenom umfasst zum einen die Kern-Gene eines Organismus, also jene Gene, die unabh?ngig von der Sorte oder Herkunft bei allen untersuchten Pflanzen gleich sind. Zum anderen enth?lt ein solcher Gen-Atlas auch einen Satz von Genen, die spezifisch sind f¨¹r nur eine oder wenige Sorten und Variet?ten.  

?Die spezifischen Gene k?nnen f¨¹r die Z¨¹chtung interessant sein?, erkl?rt Studer. So verf¨¹ge die Sorte ?Hative des Alpes? ¨¹ber Gene, die den Pflanzen Resistenz gegen bestimmte Krankheiten verleihen oder sie besonders f¨¹r den Anbau im Alpenraum geeignet machen. ?Kennt man diese Gene und weiss, was sie bewirken, kann man sie gezielt in eine andere Sorte einkreuzen?, erkl?rt der ETH-Professor. ?Pangenome sind daher nicht nur f¨¹r die Grundlagenforschung, sondern auch f¨¹r die Z¨¹chtung von neuen Sorten n¨¹tzlich.? 

Studer ist eigentlich spezialisiert auf Futtergr?ser, also Viehfutter. Warum arbeitet er pl?tzlich mit Hafer? ?Auch Hafer ist ein Gras, allerdings eines, das f¨¹r die menschliche Ern?hrung interessant ist. Das und die alte vergessene Sorte haben mich gereizt, an dem Projekt mitzuarbeiten. Man k?nnte auch sagen, der Hafer habe mich gestochen?, erz?hlt er schmunzelnd. 

Mit Hafer Landwirtschaft diversifizieren

Auch wenn Hafer immer wichtiger wird, spielt er in der heutigen Landwirtschaft noch eine untergeordnete Rolle. Denn er ist weniger ertragreich als Weizen. In den wichtigen Weizenanbaugebieten auf Hafer umzustellen, ist daher kaum eine Option. ?Hafer k?nnte aber bei der Diversifikation von Landwirtschaftsbetrieben in den k¨¹hlen und eher regnerischen Voralpen k¨¹nftig wieder eine gr?ssere Rolle spielen?, sagt Studer. Im Gegensatz zu Weizen gedeiht Hafer dort. Heute ist dort typisches Grasland, das ¨¹berwiegend f¨¹r Milch- und Fleischproduktion genutzt wird. Ausserdem ist Hafer gegen gewisse Pilze resistent, die dem Weizen schaden. 

 Studer sieht grosses Potenzial, das Pangenom-Konzept auch auf andere, z¨¹chterisch bislang weniger bearbeitete Pflanzenarten zu ¨¹bertragen. ?Gerade dort lassen sich mit solchen Methoden der modernen Pflanzenz¨¹chtung in kurzer Zeit grosse Zuchtfortschritte erzielen und diese an einen wirtschaftlichen Anbau in der Schweiz heranf¨¹hren. Das erh?ht die Agrobiodiversit?t und bereichert unseren Men¨¹plan.?