Mit Schnelligkeit zu neuen Sorten

KWS setzt auf moderne Methoden wie die Doppelhaploid-Produktion, um Züchtung zu beschleunigen

Die Entwicklung einer neuen Sorte dauert im Schnitt rund 10 bis 12 Jahre. Angesichts der Herausforderungen, vor denen die Landwirtschaft schon heute steht, wird Geschwindigkeit zum entscheidenden Faktor in der Pflanzenzüchtung.

Vor allem, wenn es um komplexe Merkmale wie Krankheitsresistenz geht, setzt KWS auf innovative Methoden wie die Doppelhaploid-Produktion, um Züchtung zu beschleunigen. Dabei machen sich unsere Züchterinnen und Züchter eine faszinierende Eigenschaft zunutze, die Pflanzen von vielen anderen Lebewesen unterscheidet: Sie sind totipotent. Das bedeutet, dass im Prinzip aus jeder einzelnen Pflanzenzelle wieder eine komplette Pflanze heranwachsen kann.

Dafür werden die Zellen der Pflanze im Labor entnommen und auf ein spezielles Nährmedium aufgebracht. Unter Zugabe von Nährstoffen und Hormonen wachsen und teilen sich die Zellen dort so lange weiter, bis sich aus dem Gewebe eine neue, vollständige Pflanze regeneriert.

Wie die Doppelhaploid-Produktion beim Weizen funktioniert und warum sie für die moderne Züchtung so wichtig ist? Das erfahren Sie im Video.

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Züchtungsmethoden

Gut zu wissen

1. Warum muss Pflanzenzüchtung schneller werden?
Die Entwicklung neuer Sorten dauert im Schnitt 10 bis 12 Jahre, während Klimawandel, Krankheiten und Schädlinge den Handlungsdruck erhöhen. Um schneller auf diese Herausforderungen reagieren zu können, wird Geschwindigkeit zu einem zentralen Faktor in der Pflanzenzüchtung. KWS setzt auf innovative Methoden wie die Doppelhaploid‑Produktion, mit der sich der Züchtungsprozess deutlich beschleunigen lässt – insbesondere bei komplexen Merkmalen wie Krankheitsresistenz.

2. Was ist die Doppelhaploid‑Methode und was macht sie so effektiv?
Bei der klassischen Kreuzung entstehen mischerbige Nachkommen, deren Eigenschaften immer wieder neu kombiniert werden. Um gewünschte Merkmale dauerhaft zu fixieren, braucht es reinerbige (homozygote) Pflanzen, die sich mithilfe der Doppelhaploid‑Methode in nur einer Generation erzeugen lassen.

3. Welchen Nutzen hat die Doppelhaploid‑Produktion in der Praxis?
Doppelhaploide Pflanzen sind ideale Kreuzungspartner für die Hybridzüchtung und ermöglichen eine präzise Selektion auf wichtige Merkmale wie Ertrag und Krankheitsresistenz. Für die Landwirtschaft bedeutet das: bessere Sorten in kürzerer Zeit. Damit leistet die Doppelhaploid‑Methode einen wichtigen Beitrag zu einer leistungs- und zukunftsfähigen Pflanzenzüchtung.

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Die im Gewächshaus geernteten Ähren werden zunächst in der Kühlkammer gelagert. Die Kälte programmiert die unreifen Pollenkörner, die so genannten Mikrosporen um, damit sie nicht reifen.
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Um Doppelhaploide für die Hybridzüchtung zu produzieren, müssen die Mikrosporen verdoppelt werden. Sie befinden sich in den Antheren, den männlichen Fortpflanzungsorganen der Blüte.
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Im Labor werden die Ähren vorsichtig geöffnet, um an die Antheren zu gelangen. Diese werden dann mit der Pinzette in eine Petrischale mit flüssigem Nährmedium überführt – eine Art künstliche Erde.
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Die Versorgung mit wichtigen Nährstoffen und Hormonen regt die Zellteilung der Mikrosporen an. In der Regenerationskammer entwickeln sie sich zu Embryo-ähnlichen Strukturen weiter, aus denen sich neue, vollständige Pflanzen regenerieren können.
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Nicht bei allen regenerierten Pflanzen findet eine spontane Verdopplung des Chromosomensatzes statt. Erst bei der Analyse zeigt sich, welche Pflanzen tatsächlich doppelhaploid und damit für die weitere Züchtung geeignet sind.
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Die doppelhaploiden Pflanzen werden im Gewächshaus kultiviert und sind ideale Kreuzungspartner für die Hybridzüchtung.