Erfolge im Quinoa-Zuchtprogramm

Die steigende Nachfrage nach Quinoa macht deren Anbau auch für landwirtschaftliche Betriebe in Deutschland interessant. Hierfür geeignete Sorten werden an der Kieler Uni gezüchtet und erforscht. Ein neuer Anbauversuch startet im April.

Nahaufnahme von Quinoa-Pflanze
© Monika Bruisch, Uni Kiel

Diese Quinoa-Pflanzen gehören zu einer von sechs vielversprechenden Populationen, die jetzt in kleinen Parzellen auf dem Versuchsgut Hohenschulen ausgebracht werden.

Quinoa ist vor allem in der vegetarischen, veganen und glutenfreien Küche sehr angesagt. Die Körner lassen sich zubereiten wie Reis oder Getreide, enthalten aber deutlich mehr und qualitativ hochwertigeres Eiweiß. Außerdem sind sie eine gute Quelle für Eisen, Calcium und andere wertvolle Mikronährstoffe. Diese Vorzüge spiegeln sich auch in einer steigenden Nachfrage wider. 2020 wurden weltweit rund 175.000 Tonnen Quinoa produziert, mehr als doppelt so viel wie 2010. Deutschland importierte 2020 fast 8.000 Tonnen des beliebten »Superfoods«, das hauptsächlich in Bolivien und Peru angebaut wird. Die Importmengen stiegen in den vergangenen Jahren stetig an. Auf diesen Trend könnten auch landwirtschaftliche Betriebe in Deutschland aufspringen, dazu müssen jedoch geeignete Sorten gezüchtet werden.

»Quinoa ist eine Kurztagspflanze. Sie braucht nur wenige Stunden Sonnenlicht, um zu blühen. Und wenn sie nicht blüht, können wir auch keine Samen ernten«, erklärt Dr. Nazgol Emrani vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung (Leitung: Professor Christian Jung). In einem Forschungsprojekt widmet sich Emrani seit fünf Jahren der Genomanalyse von Quinoa und der Züchtung neuer Sorten für den Anbau in gemäßigten Regionen. Dabei gibt es erste Erfolge vorzuweisen. »Wir haben zunächst 310 verschiedene Herkünfte von Quinoa bei uns auf dem Feld untersucht. Davon waren 90 zur Erntezeit reif und damit theoretisch für den Anbau hierzulande geeignet.« Von allen 310 Herkünften, auch Akzessionen oder Genotypen genannt, wurde das Genom sequenziert. Durch den Vergleich von Genom und bestimmten Merkmalen der Pflanze (Phänotyp) konnten unter anderem die Genregionen identifiziert werden, die für den Blühzeitpunkt verantwortlich sind. Emrani: »Damit können wir die Pflanzen selektieren, die auch bei langen Tagen blühen. Man muss dann nicht wieder 300 Genotypen auf dem Feld anbauen, sondern kann einfach im Genom suchen.«

In einem nächsten Schritt hat die Wissenschaftlerin Pflanzen mit günstigen Eigenschaften miteinander gekreuzt. Das hört sich erst einmal einfach an, war aber eine besondere Herausforderung, wie Emrani betont. Denn Quinoa ist ein Selbstbefruchter. Das heißt, die Blüten einer Pflanze können sich mit den eigenen Pollen befruchten. Um eine gezielte Bestäubung mit einer anderen Pflanzensorte vorzunehmen, müssen zunächst aus jeder einzelnen Mutterpflanze die Antheren, also der männliche Teil der Blüte, entfernt werden. Hierfür braucht es besonderes Fingerspitzengefühl. »Da Quinoa ganz kleine Blüten hat, mussten wir die Antheren unter der Lupe rausziehen. Ich habe gedacht, das klappt nie. Aber wir haben das probiert und waren erfolgreich.« Wie sie vorgegangen ist und welche Methode letztlich erfolgreich war, hat Emrani 2020 in der Fachzeitschrift Plant Breeding publiziert.

Die Nachkommenschaft dieser Kreuzungen wurde vermehrt und Pflanzen mit den gewünschten Eigenschaften selektiert. Aktuell liegen sechs vielversprechende Populationen vor, die ab April in kleinen Parzellen auf dem Versuchsgut Hohenschulen ausgebracht werden. »Da werden wir wichtige Merkmale untersuchen. Erst dann können wir sehen, ob wir gut gekreuzt haben«, sagt Emrani, die schon sehr gespannt ist, was dabei herauskommt. Neben der rechtzeitigen Blüte und Ernte spielen auch andere Faktoren eine Rolle, wie Wuchshöhe und Seitentriebe. Einige Quinoaherkünfte können drei Meter hoch werden. Das ist ungünstig, weil die Pflanzen dann leicht umkippen. Optimal wäre eine Höhe von 100 bis 120 Zentimetern. Unerwünscht ist außerdem eine starke Verästelung der Pflanze, da die Samen an den Seitentrieben später reif werden. Ein weiteres Zuchtziel ist ein niedriger Gehalt an Saponinen. Saponine sind Bitterstoffe, die auf der Samenschale liegen. Emrani: »Wir haben in unseren Herkünften Linien gefunden, die weniger Saponine enthalten. Diese haben wir auch als Kreuzungseltern genutzt, das heißt, sie sind in unseren Populationen mit drin.« Wie hoch der Saponingehalt in den Samen ist, lässt sich aber erst nach der Ernte feststellen. Die Ernte kann übrigens – bei entsprechenden Einstellungen – mit den gleichen Maschinen erfolgen, die auch für Raps oder Getreide genutzt werden.

Autorin: Kerstin Nees

unizeit-Suche:

In den unizeit-Ausgaben 27-93 suchen