Mehr Öl im Raps

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Gelbe Rapsfelder sind in Deutschland vielerorts zu finden. Wissenschaftler versuchen nun, den Ölgehalt im Raps gezielt zu steigern. Quelle: Helmhut Brunken/ pixelio.de

28.09.2010  - 

Aus Raps hergestelltes Öl ist aus dem Supermarkt nicht mehr wegzudenken, aber auch in der Magarine oder als Biosprit finden Rapsöle inzwischen Verwendung. Nach Soja zählt Raps zur zweitwichtigsten Ölkultur weltweit. Aus diesem Grund versuchen Pflanzenzüchter schon seit Jahren, die Rapsölproduktion zu steigern. Forscher vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik- und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben wollen nun gemeinsam mit Kollegen aus Göttingen und Bonn sowie fünf Pflanzenzucht-Unternehmen nach neuen Genen fahnden, die den Ölgehalt regulieren. Auf dieser Basis sollen künftig neue Rapssorten mit einem Ölgehalt von 50 Prozent erzeugt werden. Unter dem Dach der Förderinititiative „Genomanalyse im biologischen System Pflanze“ (GABI) wird der Verbund GABI-OIL vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als 1,7 Millionen Euro gefördert.

Raps (Brassica napus) ist nach Soja die zweitwichtigste Ölsaat, sein Anteil an der Weltproduktion liegt bei etwa 15 Prozent. In Deutschland werden auf einer Fläche von 1,5 Millionen Hektar jedes Jahr über fünf Millionen Tonnen Raps erzeugt. „Heute ist Raps im Prinzip ein Allrounder“, sagt Gunhild Leckband vom Unternehmen Norddeutsche Pflanzenzucht über ihr Forschungsobjekt. Ob als Speiseöl, als Zusatz in Butter oder Magarine, als Biokraftstoff oder Schmieröl für die Industrie – die Anwendungspalette von Rapsöl ist inzwischen sehr breit.

Dabei ist die Kulturpflanze noch vergleichsweise jung und erst vor wenigen Jahrhunderten aus einer Kreuzung  von Rübsen (Brassica rapa) mit Kohl (Brassica oleracea) entstanden. Nicht zuletzt aufgrund seiner Vielseitigkeit steigt die Nachfrage nach Raps kontinuierlich an. Soll diese befriedigt werden, ohne dass immer mehr Flächen für den Anbau von Raps zur Verfügung gestellt werden müssen, bleibt Pflanzenzüchtern nur zwei Möglichkeiten, um die Ölproduktion zu steigern: Entweder die Pflanzen müssen mehr Samen produzieren oder der Samen muss einen höheren Energiegehalt haben.

Öl aus Raps ist nachgefragt 

An beiden Zielen arbeiten Forscher schon seit langem – sowohl in großen Agrar-Konzernen wie Bayer CropScience, die erst im Herbst 2009 das Genom von Raps entschlüsselt haben (mehr...) – als auch bei mittelständischen Pflanzenzucht-Unternehmen. Im Verbundprojekt GABI-OIL haben sich die Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG, KWS Saat AG, die Syngenta Seeds GmbH, die Deutsche Saatveredlung AG sowie die SW Seed Hadmersleben GmbH  mit Wissenschaftlern vom IPK in Gatersleben sowie den Universitäten Göttingen und Bonn zusammengetan. Im Rahmen der Förderinitiative GABI werden sie vom BMBF mit rund 1,7 Millionen Euro gefördert. Die beteiligten Unternehmen steuern noch einmal rund 670 000 Euro bei.

Bei GABI-OIL geht es vor allem darum, den Ölgehalt der Rapssamen zu steigern. Schon heute liegt er bei Hochleistungssorten im Schnitt schon bei 45 Prozent, doch schon relativ kleine Steigerungen haben eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. „Der Preis des Winterrapses ist vom Ölgehalt abhängig. Er steigt um anderthalb Prozent pro ein Prozent mehr Ölgehalt“, betont die Raps-Expertin Leckband, die den Verbund koordiniert. Darüber hinaus ließen sich mit einem höheren Ölgehalt auch Samenertragsverluste kompensieren. Das Ziel der Forscher: Sie wollen die Züchtung von Rapssorten ermöglichen, die bis zu zehn Prozent mehr Öl als bisher aufweisen.

Auf der Suche nach neuen Genen, die Einfluss auf Ölgehalt haben 

Schon in der Vergangenheit hatten Forscher versucht, die für die Ölsynthese bekannten Gene gezielt hoch zu regulieren. Derart gentechnisch veränderte Pflanzen hatten jedoch keinen signifikanten Effekt auf den Ölgehalt. Bei GABI-OIL geht es nun darum, bislang unbekannte genetische Faktoren zu identifizieren, die die Ölproduktion direkt oder indirekt beeinflussen. Dafür haben die Forscher drei unterschiedliche Pflanzengruppen im Visier. Bei der ersten Gruppe handelt es sich um Rapspflanzen, die aus der Kreuzung zwischen landwirtschaftlich genutzten Hochleistungssorten mit exotischen Sorten entstanden sind. In diesem Pflanzen, so die Hoffnung, würden genetische Eigenschaften auftreten, die während der Entwicklung der modernen Sorten verloren gegangen sind. Des weiteren analysieren die Forscher mehr als 200 Raps-Nachkömmlinge, die durch die Kreuzung von Hochleistungssorten mit hohem und mittlerem Ölgehalt entstanden sind. Zur dritten Gruppe gehören rund 90 am Markt etablierte Sorten. Durch so genannte Assoziationskartierungen wollen die Forscher das Genom dieser Sorten besser verstehen. Dabei sequenzieren die Pflanzenwissenschaftler Teile des Erbguts dieser Pflanzen, um bestimmte Veränderungen (sogenannte Singe Nucleotide Polymorphisms, SNPs) zu finden, die nicht nur einzelne Pflanzen, sondern ganze Populationen betreffen. „Wir wollen eine große genetische Bandbreite abdecken. Man braucht eine hohe genetische Varianz, um die Linien selektieren zu können, die die gewünschten Merkmale in sich tragen.“, verdeutlicht Leckband die Notwendigkeit des umfassenden Projekts.

Sobald interessante Genkandidaten gefunden sind, sollen diese über die Marker gestützte Züchtung in aktuelle genutzte Sorten eingekreuzt werden. Bis daraus neue Rapssorten für den Markt entstehen, wird jedoch noch einige Zeit vergehen.  „Die Linien aus GABI-OIL stehen noch relativ am Anfang der züchterischen Bearbeitung. Von der Kreuzung bis zur Anmeldung einer neuen Sorte dauert es dann noch zehn bis zwölf Jahre“, so Leckband.

Dieser Text ist in Kooperation mit der Redaktion pflanzenforschung.de entstanden. Dort gibt es einen Beitrag über das Projekt GABI-OIL (hier klicken) sowie ein Interview mit der Koordinatorin Gunhild Leckband (hier klicken).