Moderne Pflanzenzüchtung Karl-Martin Ricker

Die Vererbungslehre durch Einblicke in die professionelle Pflanzenzüchtung erweitern

„Vermischung ist das Schlimmste, was uns passieren kann, sagt Christine Wörz, Zuständige für Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation bei der Norddeutschen Pflanzenzucht (NPZ) in Hohenlieth. Es ist Ende Juni und ich möchte mich über die professionelle Zucht von Kulturpflanzen informieren. Gerade führt mich Frau Wörz über das Betriebsgelände. Kreuz und quer sausen die Gabelstapler über den Hof. „Im Sommer herrscht hier Hochbetrieb. Wir haben 150 feste Mitarbeiter, aber in der Saison unterstützen uns etwa 100 weitere Schüler und Studenten, berichtet Frau Wörz. Ein junger Mann reinigt gerade eine große Kiste mit Druckluft. „Da darf kein Samenkorn drinbleiben. Das wäre eine Katastrophe. Wir müssen hier äußerst sauber und penibel arbeiten, damit keine Sortenvermischung stattfindet. Die NPZ produziert Saatgut von Raps, Ackerbohnen, Erbsen, Klee und Gräsern für den europäischen und internationalen Markt. Dafür muss das Unternehmen ständig neue Sorten züchten, die im Vergleich zu den aktuellen im Handel immer noch ein bisschen besser sind.
Bestäubung: natürlich vs. künstlich
Die Mendelschen Regeln bilden auch heute noch die Grundlage der Tier- und Pflanzenzucht. Im Unterricht habe ich jedoch immer wieder festgestellt, dass sich Jugendliche kaum vorstellen können, wie die Pflanzenzucht in der Praxis funktioniert. Im Biologiebuch wird in der Regel wenig darauf eingegangen. Dort heißt es oft: „Mendel führte im Klostergarten Kreuzungsexperiment mit Erbsen durch. Meine Frage, wie Mendel das praktisch gemacht hat, beantworten die meisten Jugendlichen mit einem ratlosen Gesichtsausdruck. Kein Wunder, schließlich kommt das in ihrem Alltag nicht vor. Oft denken die Schülerinnen und Schüler als Erstes an Bienen. Doch diese bestäuben nicht gezielt. Manchmal erinnert sich noch jemand an die Windbestäubung. Aber auch diese bringt keine Lösung des Problems. Deshalb stelle ich das Modell einer Apfelblüte auf den Tisch. Damit haben sich die Lernenden bereits im sechsten Schuljahr befasst. Lang ists her! Wir klären gemeinsam den Aufbau der Blüte und die Funktion ihrer Teile.
Die Bestäubung durch Bienen und Wind kommt bei der gezielten Zucht nicht infrage. Das geht nur per Hand. Der Pollen der einen Pflanze muss auf die Narbe der anderen Blüte übertragen werden. „Aber die Mutterpflanze hat doch auch Staubblätter. Dann könnte doch schon längst Pollen aus der Blüte übertragen worden sein. Das sieht man doch gar nicht, hakt Torben kritisch nach. „Und wie könntest du das verhindern?, frage ich zurück. „Ich müsste die Staubfäden entfernen, bevor die Pollen reif sind. Bingo! Genau das machen die Pflanzenzüchter (Abb. 1 ). Jetzt können wir uns den Mendelschen Regeln zuwenden.
Fragen an die Züchtungsexperten
Die Pflanzenzucht ist die Grundlage für den Anbau aller unserer Kulturpflanzen. Sie trägt maßgeblich dazu bei, die rasant wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Wird das auch in Zeiten des Klimawandels gelingen? Sicher muss sich die Pflanzenzucht erst darauf einstellen. Wie werden also die Kulturpflanzen gegen Insekten, Pilze und Viren gestärkt, sodass sie auch auf riesigen Äckern widerstandsfähig sind und genügend Ertrag liefern? Außerdem ist es spannend, wie die Züchtung neuer Sorten bis zur Vermarktung des Saatguts weitergeht. Kann dieser jahrelange Prozess durch moderne Züchtungsmethoden verkürzt werden? Spielen dabei eventuell auch biotechnologische Verfahren eine Rolle? Dürfen Pflanzenzucht-Unternehmen auch fremde Gene gezielt mit CRISPR/Cas in das Erbgut von Nutzpflanzen einsetzen? Künftig möchte ich es für meine Schülerinnen und Schüler nicht beim Lernen und Anwenden der Mendel'schen Regeln belassen. Daher habe ich aus meinen Informationen die vorliegenden Unterrichtsmaterialien entwickelt, die sich als Erweiterung und Vertiefung des Unterrichts zu den Mendelschen Regeln einsetzen lassen.
Frau Wörz, Herr Dr. Wolter, der...
Biologie 5-10
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Fakten zum Artikel
aus: Biologie 5-10 Nr. 29 / 2020

Forschung und Anwendung der Genetik

Beitrag aus Zeitschrift Biologie 5-10 Unterricht (> 90 Min) Schuljahr 9-10