Ein Gen, das Pflanzen unempfindlicher für Wassermangel macht, haben Wissenschaftler der Universität Bonn um Dorothea Bartels identifiziert. Den Anstoß dazu gaben Untersuchungen der Wiederauferstehungspflanze Craterostigma plantagineum. Dieser südafrikanische Rachenblütler kann bei Dürre bis zu 95 Prozent seiner Wasserreserven unbeschadet verlieren. Die Pflanze fällt dann in eine Art Tiefschlaf, indem sie ihren Stoffwechsel auf nahezu Null reduziert. Barthels: „Wir suchten nach Erbanlagen, die hauptsächlich bei Trockenheit aktiv sind und konnten ein Gen identifizieren, das bei Wassermangel viel häufiger abgelesen wird als sonst.”
Zu ihrer Überraschung fanden die Wissenschaftler dann bei einer anderen Pflanze, der heimischen Ackerschmalwand, ein Gen, das dem der Wiederauferstehungspflanze sehr ähnelt. Ein Glücksfall – denn die Ackerschmalwand dient Pflanzengenetikern als Modellorganismus, da ihr Erbgut komplett sequenziert ist. Das „Dürre-Gen” enthält den Bauplan für das Enzym Aldehyd-Dehydrogenase (ALDH): Es sorgt dafür, dass die Pflanze besser mit bestimmten Giftstoffen fertig wird, die sich bei Trockenstress bilden. Die Forscher modifizierten das ALDH-Gen der Ackerschmalwand so, dass es erheblich häufiger abgelesen wurde. Mit Erfolg: Die mit dem „Turbo-Gen” ausgestatteten Pflanzen überlebten 16 Tage ohne Wasser, die Wildpflanzen nur 12 . Auch mit erhöhten Salzkonzentrationen kamen die veränderten Pflanzen besser zurecht. Diese Forschungsergebnisse könnten dazu beitragen, trockenheitsresistente Mais-, Soja- oder Weizensorten zu züchten.
Nach einer Studie des International Water Management Institute wird in 20 Jahren ein Drittel der Weltbevölkerung in wasserarmen Regionen leben. Betroffen sind vor allem Menschen in der Dritten Welt, die auf die Erträge ihrer Felder angewiesen sind. Doch auch Industrieländer können von Dürreperioden heimgesucht werden, wie die große Trockenheit 1983 in den USA gezeigt hat: Damals entstand ein Schaden von zehn Milliarden Dollar, weil die Hälfte der gesamten Mais- und ein Drittel der Sojabohnen-Ernte der Dürre zum Opfer fiel. Und in diesem Jahr beklagen allein die deutschen Landwirte wegen der großen Hitze im Sommer Ernteeinbußen bis zu 80 Prozent.
Hans Groth
