Zuchtmethodik und biotechnologischer Fortschritt in Zuckerrohr und Zuckerrübe

Die Biologie von Zuckerrohr und Zuckerrübe unterscheidet sich erheblich. Die Zuckerrübe ist eine dikotyle annuelle Nutzpflanze und hat ein kleines und gut beschriebenes Genom. Erhebliche Ertragssteigerungen wurden durch Hybridzüchtung erreicht. Dabei werden mindestens drei verschiedene Linien mit spezifischen Merkmalen kombiniert. Die Anwendung biotechnologischer Methoden der Züchtung (genomics) konzentriert sich auf markergestützte Selektion für biologische Merkmale und Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge. Gentechnisch veränderte Zuckerrüben existieren nur für veränderte agronomische Merkmale (input traits) von Herbizidtoleranz und Resistenz gegen Rizomania, während Resistenzen gegen Nematoden und pilzliche Erkrankungen derzeit untersucht werden. Die Züchtung einer gentechnisch veränderten Hybridsorte ist ein komplexer Vorgang und dauert mehr als zehn Jahre. Hybridsorten werden wegen der hohen Spezifität der Sortenkomponenten ausschließlich von den Züchtungsunternehmen selbst vermehrt und exklusiv vermarktet.

Zuckerrohr ist eine mehrjährige Gräserart und hat ein großes Genom, das genetisch sehr hohe Variabilität aufweist. Kommerzielle Sorten sind Klone und setzen sich auch aus Kreuzungen mit nahe verwandten Arten zusammen. Die Vermehrung von Klonsorten erfolgt relativ einfach über Stecklinge, die Vermehrung kann durch Züchtungsunternehmen, Forschungsinstitute und den Landwirt selbst erfolgen. Biotechnologische Methoden werden primär genutzt, um die genetische Herkunft von Sorten auch in Bezug zu Wildarten besser zu definieren. Zuckerrohr wurde bisher gentechnisch verändert für die Merkmale Herbizidtoleranz und Resistenz gegen verschiedene Krankheiten und Schädlinge. Im Vergleich zu Zuckerrüben ist die Erstellung einer gentechnisch veränderten Klonsorte relativ einfach und bedarf nur weniger Jahre.

Intensive Forschung erfolgt zur Verbesserung biochemischer Merkmale (output traits) durch gentechnische Methoden in beiden Nutz-pflanzen. Deren Verwirklichung in kurzer Zeit erscheint wegen der komplexen biochemischen Verhältnisse nicht möglich und bedarf weiterer Erkenntnisse. Dabei kann in Zuckerrohr wissenschaftlicher Fortschritt aus nahe verwandten Pflanzenarten wie Mais, Sorgum und sogar Reis intensiver genutzt werden als in Zuckerrüben.