Genmodifizierte Pflanzenvariante zeigt sich trockenheitsresistent und verspricht höhere Ernten

Einen bedeutenden Durchbruch beim Kampf gegen den Hunger in der Welt hat ein internationales Team unter Leitung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) gemacht. Den Forschenden ist es gelungen, die tropische Maniokpflanze genetisch so zu verändern, dass sie deutlich mehr Ernteertrag bringt und außerdem widerstandsfähiger gegen Trockenheit ist. Ihre Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt in der Zeitschrift Nature Plants* veröffentlicht.

Die stärkehaltige Speicherwurzeln der Maniokpflanze stellen ein Grundnahrungsmittel für knapp eine Milliarde Menschen weltweit dar. Besonders in den tropischen Regionen Asiens, Südamerikas und vor allem in Afrika bildet das unterirdische Speicherorgan der Maniokpflanze, auch Cassava genannt, die Basis vieler Mahlzeiten. Durch ihren hohen Stärkegehalt ist die Wurzel ein hervorragender Kohlenhydratlieferant und daher essenziell für die Nahrungsmittelsicherheit in vielen armen Ländern der Welt. Weltweit stellt Maniok hinter Mais, Reis und Weizen mittlerweile die viertgrößte Quelle von Kohlenhydraten dar.

Besserer Kaliumtransport lässt Maniok gedeihen

Das Forschungsteam des internationalen Cassava Source-Sink (CASS)-Konsortiums hat die Pflanze so verändert, dass Kalium in der Pflanze besser transportiert werden kann. Das Resultat: Die Photosynthese der Pflanzen läuft effizienter ab, Kohlenhydrate werden günstiger verteilt und die Speicherwurzeln, der essbare Teil der Pflanze, wächst besser. Außerdem ist die Pflanze deutlich resistenter gegen Trockenstress – ein wichtiger Aspekt vor dem Hintergrund des voranschreitenden Klimawandels – und all das ohne zusätzlichen Dünger.

In Gewächshaus- und Langzeit-Feldversuchen konnten die Forschenden der FAU, der Universität Kaiserslautern, dem Forschungszentrum Jülich und der National Chung Hsing University (Taiwan) ihre Ergebnisse validieren und zeigen, dass die neuen Eigenschaften der Maniokpflanze über mehrere Jahre hinweg stabil bleiben.

Beitrag zur globalen Ernährungssicherheit

„Diese Studie stellt einen wichtigen Schritt dar, um das Ertragspotenzial von Maniok zu erschließen“, sagt Prof. Dr. Uwe Sonnewald, Leiter des Lehrstuhls für Biochemie an der FAU. „Durch die Verbesserung des Nährstofftransports und der Trockenresistenz können wir dazu beitragen, den Maniokanbau produktiver und klimaresilienter zu machen – ein wesentlicher Beitrag zur globalen Ernährungssicherheit.“

Das CASS-Projekt

Das Cassava Source-Sink (CASS)-Projekt ist eine globale Forschungskooperation, die sich der Verbesserung der Maniok-Produktivität, der Klimaresilienz sowie der Ernährungssicherheit widmet. Koordiniert an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und gefördert von Gates Agricultural Innovations, bringt CASS führende Partner wie das Boyce Thompson Institute (USA), die University of Oxford (UK), das Forschungszentrum Jülich, das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, der Universität Kaiserslautern, die Universität Helsinki (Finnland), die ETH Zürich (Schweiz), das International Institute of Tropical Agriculture (Nigeria), das National Root Crops Research Institute (Nigeria) und die National Chung Hsing University (Taiwan) zusammen.

Weitere Informationen zum Projekt:

DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-025-02159-7