Der Klimawandel stellt die Landwirtschaft vor immer größere Herausforderungen, insbesondere durch unvorhersehbare Wetterbedingungen. Eine der gravierendsten Folgen sind feuchte Sommer, die kurz vor der Ernte zu erheblichen Schäden führen können. Für Betriebe, die Gerste anbauen, bedeutet dies ein hohes Risiko: Beginnen die Körner auf der Ähre zu keimen, verliert die Ernte erheblich an Qualität. Dieser Prozess, bekannt als Pre-Harvest Sprouting (PHS), kann dazu führen, dass das Getreide für Backen und Brauen unbrauchbar wird und manchmal nicht einmal mehr als Viehfutter taugt. Weltweit summieren sich die Verluste bei Getreidearten wie Gerste, Weizen und Roggen auf Milliarden pro Jahr.
Gen MKK3: Schlüssel zur Keimruhe entdeckt
Ein Hoffnungsschimmer am Horizont könnte das Gen MKK3 bieten. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Carlsberg-Forschungslabors hat gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung einen wesentlichen Mechanismus entschlüsselt, der für die Keimruhe von Gerstenkörnern verantwortlich ist. Bei der Analyse von über 1.000 Gerstenlinien weltweit stellten die Wissenschaftler fest, dass in Wildgersten meist nur eine Genkopie von MKK3 vorkommt, während domestizierte Sorten bis zu 15 Kopien besitzen können. Je mehr Kopien vorhanden sind, desto kürzer ist die Keimruhe.
Veränderungen im MKK3-Protein haben ebenfalls einen Einfluss: Bestimmte Varianten können die Enzymaktivität erhöhen oder verringern und damit das Keimverhalten beeinflussen. Die Variante MKK3Q165 zum Beispiel fördert ein schnelles Keimen.
Feldversuche bieten neue Perspektiven
Langjährige Feldversuche belegen, dass Linien mit mehreren Genkopien oder der Q165-Variante schneller keimen und daher anfälliger für PHS sind. Diese Erkenntnisse eröffnen Züchterinnen und Züchtern Möglichkeiten, klimaresiliente Gerstensorten zu entwickeln. Ziel ist es, Sorten mit stabilen Erträgen und hoher Qualität trotz wechselnder Wetterbedingungen hervorzubringen.
Historische Wurzeln in alten Landrassen
Interessanterweise fanden Forscher die MKK3Q165-Variante in alten nordischen Landrassen wieder. Diese Gerstenarten wurden traditionell zur Herstellung von Whisky und Bier verwendet – Produkte, bei denen schnell keimende Gerste von Vorteil ist. Über Handelswege gelangte diese genetische Variante durch Wikinger bis nach Schottland und Island und wurde später in modernen Züchtungen genutzt.
Für viele Landwirte bietet diese Erkenntnis einen vielversprechenden Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Gerstenanbau – eine dringend benötigte Lösung angesichts klimatischer Unbeständigkeit.
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