Nachhaltige und widerstandsfähige Nahrungsmittel der Zukunft Warum Kichererbsen auch auf deutsche Felder gehören

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Die Welt steht vor einem Ernährungsproblem, und ein Teil der Lösung klingt komisch: Kichererbsen. Welches Potenzial in den Hülsenfrüchten steckt – auch für den Anbau in unseren Breitengraden – haben Forscher der Universität Wien untersucht.

Lange Perioden von Trockenstress sind durch den Klimawandel auch in Mitteleuropa zur Realität geworden – und gefährden die Pflanzenproduktivität, die Ernte und damit auch die Ernährungssicherheit. Gleichzeitig gibt es einen Rückgang bei der Nutzung der genetischen Vielfalt von Pflanzen: das globale Ernährungssystem ist immer einheitlicher geworden. So gibt es zwar etwa 7.000 essbare Nutzpflanzen, aber zwei Drittel der weltweiten Nahrungsmittelproduktion basieren auf nur neun Nutzpflanzenarten. „Diese schmale genetische Basis kann mehrere negative Folgen haben, etwa eine erhöhte Anfälligkeit der Pflanzen für Krankheiten und Schädlinge, eine verminderte Widerstandsfähigkeit gegenüber Faktoren wie Dürre und Klimawandel sowie eine erhöhte wirtschaftliche Fragilität“, erklärt der Molekularbiologe und Studienleiter Univ.-Prof. Dr. Wolfram Weckwerth von der Universität Wien.

„Die Aufrechterhaltung einer angemessenen Pflanzenvielfalt ist für die Landwirtschaft, die sich an künftige veränderte Bedingungen anpassen muss, von entscheidender Bedeutung. Mit unserer neuen Studie haben wir einen wichtigen Schritt in diese Richtung gesetzt und uns die Kichererbse als ein wichtiges Nahrungsmittel der Zukunft angeschaut“, führt Weckwerth aus.

Pflanzen-Genome verstehen

Forscher machen Getreide fit für die Zukunft

Kichererbsen trotzen dem zunehmend warmen Klima

Die Kichererbse gehört aktuell nicht zu den oben genannten Pflanzen auf denen die globale Ernährung momentan hauptsächlich basiert. Das internationale Forschungsteam rund um Weckwerth hat die natürlichen Variationen verschiedener Kichererbsen-Genotypen und ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenstress erforscht und dabei vielversprechende Ergebnisse erzielt.

Dem Team gelang es, in einem Feldexperiment in einer Wiener Stadtregion viele verschiedene Kichererbsensorten unter Trockenstress anzubauen und demonstrierte damit, dass Kichererbsen eine großartige alternative Hülsenfruchtpflanze mit hohem Proteingehalt sind, die Getreideanbausysteme auch im urbanen Raum ergänzen können.

„Die verschiedenen Sorten und Wildtypen zeigen sehr unterschiedliche Mechanismen, mit anhaltendem Trockenstress umzugehen“, sagt Weckwerth. „Diese natürliche genetische Variabilität ist besonders wichtig, um dem Klimawandel standzuhalten und das Überleben der Pflanze zu sichern.“

Proteinreich und dürreresistent

In ihrer Studie nutzten die Wissenschaftler einen so genannten Suszeptibilitätsindex (SSI) verwendet, um die Auswirkungen von Trockenstress auf den Ertrag zu bewerten. Darüber identifizierten sie jene Genotypen in den Pflanzen, die unter Stressbedingungen am besten abschneiden, und solche, die am schlechtesten sind. „Unsere Erkenntnisse sind für die Auswahl von Genotypen zur Züchtung dürretoleranter Kichererbsen entscheidend“, sagt Palak Chaturvedi von der Universität Wien, Erstautorin der Studie. Das Team setzte künstliche Intelligenz, multivariate Statistik und Modellierung ein, um Marker und Mechanismen für eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Dürrestress zu identifizieren.

„Mit hohem Proteingehalt und ihrer Dürreresistenz sind Hülsenfrüchte wie Kichererbsen ein Nahrungsmittel der Zukunft“, betont Studienleiter Weckwerth. „Ein weiterer Vorteil ist, dass ein höherer Anteil an Hülsenfrüchten in den Agrarsystemen eines Landes die Gesamteffizienz der Stickstoffnutzung verbessert – so wird Landwirtschaft auch nachhaltiger“, ergänzt der die Vorteile der Kichererbsen als Nutzpflanze.

Originalpublikation: Palak Chaturvedi, Iro Pierides, Cristina López-Hidalgo, Vanika Garg, Shuang Zhang, Rutwik Barmukh, Anke Bellaire, Jiahang Li, Gert Bachmann, Luis Valledor, Rajeev K Varshney, Arindam Ghatak, Wolfram Weckwerth: Natural variation in the chickpea metabolome under drought stress, Plant Biotechnology Journal (2024); DOI: 10.1111/pbi.14447

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