Nutzpflanzen per Röntgentechnik fit machen für den Klimawandel

Wie können Pflanzenzüchter dem Klimawandel begegnen? Fraunhofer-Forscher identifizieren mithilfe von Röntgentechnik Nutzpflanzen, die optimal an Hitze und Trockenheit angepasst sind.

Mit dem Röntgen von Kartoffeln hat er vor sieben Jahren angefangen, jetzt röntgt Stefan Gerth mit seinem Team ganze Weizenfelder. »Unser Ziel lag darin, das Wachstum der Knollen zu verfolgen, ohne sie auszugraben«, erläutert der Gruppenleiter am Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT des Fraunhofer IIS. Die Forscher kultivierten Kartoffeln in Blumentöpfen. »Durch das regelmäßige Röntgen der Pflanzen konnten wir genau beobachten, wie die Knollenbildung durch Hitze und Trockenheit beeinflusst wird«, berichtet Gerth. »Unsere Röntgensysteme unterstützen Züchterinnen und Züchter bei der Selektion von Nutzpflanzen.«

 

Das Team widmet sich auch der Frage, wie es im Inneren einer Weizenähre aussieht. »Von außen sieht man nicht, ob eine Ähre mit vielen oder wenigen Körnern gefüllt ist«, hat Gerth gelernt. Bislang mussten Züchter jede Ähre einzeln dreschen und dann die Körner zählen. Mit der automatisierten CT-Anlage aus dem Fraunhofer EZRT lassen sich jetzt in kurzer Zeit Tausende von Ähren auf die verschiedenen Merkmale untersuchen. Die am Projekt beteiligten Züchter nutzen die Daten für die Phänotypisierung, also für die Erfassung der Merkmale, nach denen sie die Pflanzen für die Weiterzucht auswählen. Stefan Gerth und sein Team ermöglichen dabei erstmals den Blick auf Merkmale, die bislang im Verborgenen lagen. Mit einer CT-Anlage, die im Gewächshaus völlig automatisch Blumentopf für Blumentopf röntgt, hat Gerth die Technologie mittlerweile in die Anwendung gebracht.

Mit der neuesten Entwicklung DeBiFix aus dem Fraunhofer EZRT kann man sogar ganze Weizenfelder röntgen. Das hochbeinige vierrädrige Vehikel fährt langsam über das Feld und scannt dabei die Ähren. »Durch mehrmaliges Röntgen kann der Züchter den Wachstumsverlauf der Körner in den Ähren beobachten«, erklärt Gerth. »So kann er bereits auf dem Feld erkennen, wie einzelne Sorten auf Hitze und Trockenheit reagieren.« »Mission completed« sendet Gerth allerdings noch lange nicht. Er möchte eine Technologie entwickeln, mit der man das Wachstum von Kartoffeln und Wurzeln auch im Freiland beobachten kann – um die Züchter noch besser beim Umgang mit dem Klimawandel zu unterstützen.