Das Farbspiel ist zwar nur kurz, aber intensiv. Zwei bis vier Wochen lang tauchen Rapsfelder ganze Landstriche in ein knalliges Gelb. Die Blütenmeere bringen immer mehr Ackerflächen rund um den Globus zum Leuchten. Dabei ist die sonnige Farbe der Rapspflanzen nur ein Vorbote. Denn erst wenn ihr Gelb verblasst, kann sich auch der Landwirt freuen: Die Blüten verwandeln sich mit der Zeit in hellbraune Schoten, in denen kleine, schwarze Körner heranreifen. Sie sind der eigentliche Grund für den weltweiten Rapsboom: Denn aus den Samen lässt sich Öl pressen, das immer öfter auf dem Speiseplan steht: Sein nussiges Aroma gibt Salatdressings und Marinaden eine besondere Note – und auch der Fettsäure- und Vitaminmix macht Rapsöl wertvoll. Mittlerweile finden sich Rapsöle aber nicht nur in gesunden Mahlzeiten wieder, die eiweißhaltigen Pressrückstände der Samen dienen auch als hochwertiges Futtermittel. Sogar die Biospritproduzenten fahren auf die gelbe Hülsenfrucht ab: Als nachwachsender Rohstoff bildet Raps die Basis für biologisch abbaubare Öle und Schmierstoffe, Farben und Lacke.
Raps: nach Soja die zweit bedeutendste Ölsaat
Heute ist Raps nach Soja die zweitwichtigste Ölsaat auf dem Weltmarkt. Für 2009/2010 prognostiziert der Food Outlook der FAO eine Ernte von 59,7 Millionen Tonnen. Dass die Rapspflanze aus ihrem Dornröschen-Schlaf erwachte und eine Traumkarriere einschlug, ist vor allem der Erfolg cleverer Pflanzenzüchter. Sie haben die unerwünschten Inhaltsstoffe im Rapsöl reduziert: Mit dem so genannten Null-Raps kam 1974 die erste erucasäurefreie Sorte auf den Markt. Die Erucasäure ist eine Fettsäure und war nicht nur für schlechten Geschmack verantwortlich, sondern sie machte das Rapsöl auch ungesund: Denn sie kann den Herzmuskel verfetten und ihn dadurch schädigen – deswegen muss ihr Gehalt bei Speise-Rapsöl heute unter zwei Prozent liegen
Und Mitte der 1980er Jahre erlangte die Ölpflanze dann den Doppel-Null-Status: Bei dieser Rapssorte hatten Pflanzenzüchter den Glucosinolat-Gehalt unter zehn Prozent gedrosselt. Dieser Bitterstoff gibt beispielsweise auch Senf seinen scharfen Geschmack. Frei von Erucasäure und Glucosinolaten war das gewonnene Öl plötzlich sehr gefragt: Das Fettsäuremuster eignet sich hervorragend für die menschliche Ernährung – und darüber hinaus bildet der Eiweißmix ein hochwertiges Tierfuttermittel. Die neuen Rapssorten haben sich unter dem Namen „Canola“ etabliert: Eine Abkürzung für Canadian oil, low acid – denn diese Sorte wurde ursprünglich in Kanada entwickelt, dem weltweit größten Raps-Erzeugerland.
Rapsgenom entschlüsselt
Forscher von Bayer CropScience nahmen die gelben Kreuzblütler noch genauer unter die Lupe: 2009 gelang es einem Team um Bart Lambert, Oilseeds Product Research Manager von Bayer CropScience in Gent, das Rapsgenom zu entschlüsseln. Zusammen mit Forschern des Beijing Genomics Institute-Shenzhen in China, dem niederländischen Unternehmen Keygene und der University of Queensland in Australien gelang es die rund 30.000 Pflanzengene der Rapspflanze zu entschlüsseln. Und damit die Karriere der Ölsaat weiter voranzutreiben. „Dieses Wissen ermöglicht es, unsere Züchtungsprogramme enorm zu beschleunigen“, sagt Lambert. „Bislang dauerte es etwa sechs Monate, um einzelne Canola-Gene zu isolieren. Diesen Prozess können wir nun auf eine Woche verkürzen“, so der Biotechnologe. Und das verringert die Kosten und macht das Rapssaatgut günstiger. „Wir möchten die Landwirte auch rascher mit ertragreichen Pflanzen versorgen und innovative Sorten schneller aufs Feld bringen“, erklärt Lambert. Aber am Anfang jeder Rapspflanze steht ein hochwertiges Saatkorn. Und die Saatgutqualität wird laut George Lammertsen, Leiter der Rapssaatgut-Produktion bei Bayer CropScience, immer wichtiger: „Wenn wir kein qualitativ hochwertiges Saatgut erzeugen können, spüren sowohl der Anbauer als auch der Endverbraucher die Konsequenzen. Wir müssen in der Lage sein, die erforderlichen Mengen zu produzieren, ohne dass die Qualität leidet“, so Lammertsen.
Bei der Produktion von hochwertigem Saatgut spielen auch Hochleistungsrechner eine immer größere Rolle. Mit dem Genprofil der gelben Ölsaat im Computer erleichtert sich die Arbeit der Pflanzenforscher enorm. Immerhin kennen die Rapsexperten um Lambert dadurch die Bausteine des Erbguts und ihre genaue Position. Wie bei einer Bedienungsanleitung können die Forscher einzelnen Genen eine Funktion zuordnen. Allerdings erzählen die nackten Erbgutsequenzen nichts über ihr komplexes Zusammenspiel: Beispielsweise wie sie die pflanzliche Zellmaschinerie steuern und sich damit die typischen Rapseigenschaften entfalten. Im Fokus der Forscher stehen vor allem Gensequenzen, die für den Gehalt des Öls und dessen Komponenten verantwortlich sein könnten. Denn vor allem der hohe Anteil essentieller, mehrfach ungesättigter Fettsäuren wie Omega-3-Fettsäuren machen das Rapsöl wertvoll und gesund: Diese essentiellen Verbindungen senken die Blutfettwerte und beugen so beispielsweise Herzrhythmusstörungen vor. Nur bei der Verarbeitung zu Margarine, der Fetthärtung, zeigt der Fettsäuremix ungewünschte Nebenwirkungen: Zwar verfestigt sich dadurch das Pflanzenöl und macht es haltbarer, aber gleichzeitig bilden sich trans-Fettsäuren. Diese haben allerdings einen ungünstigen Einfluss auf den Cholesterinspiegel und erhöhen das Risiko von Herzerkrankungen. Auch beim Frittieren oder Braten von Pflanzenölen mit einem hohen Anteil ungesättigter Fettsäuren können die ungesunden trans-Fettsäuren entstehen.
Hocheffektive Zuchtprogramme
Dieses Dilemma wollen die Rapsforscher in Gent lösen. „Bei neuen Züchtungen soll sichergestellt sein, dass auch in gehärtetem Rapsöl die trans-Fettsäuren auf ein Minimum reduziert sind“, erklärt Benjamin Laga, Agraringenieur bei Bayer CropScience. Die Forscher wollen die Pflanzen dazu bringen, Rapskörner zu bilden, aus denen sich bereits haltbareres Öl produzieren lässt, das am besten gar nicht mehr gehärtet werden muss. Im Fachjargon heißen diese Rapskulturen auch HOLL-Sorten: Die Buchstaben-Kombination steht für high oleic low linolenic und bedeutet, dass diese Rapssorte einen hohen Gehalt der einfach gesättigten Ölsäure, aber nur eine geringe Menge an Linolensäure besitzt. Dieses Fettsäure-Profil ist von Natur aus haltbar, das Härten entfällt und bei der Weiterverarbeitung bilden sich keine trans-Fettsäuren.
Der gesunde HOLL-Raps von Bayer CropScience heißt InVigor health. „Die Sorte wird bereits auf kanadischen Feldern angebaut und schon zum Frittieren verwendet“, sagt Laga. Es besteht allerdings noch Optimierungsbedarf: Vor allem den Ertrag wollen die Rapsexperten steigern. Dabei hilft ihnen sowohl die Genkarte des gelben Kreuzblütlers, als auch ein neues Züchtungsverfahren: das sogenannte reverse genetics – eine Methode, die das Team um Lambert optimiert hat. „Dabei verändern wir ein Gen oder Gen-Netzwerk so, dass die Pflanze ein neues Erscheinungsmerkmal ausprägt“, erklärt der Biotechnologe. Bisher gingen die Forscher umgekehrt vor – sie leiteten die Genfunktionen vom äußeren Erscheinungsbild der Pflanze ab. Bei reverse genetics behandeln die Raps-Experten die Saatgutlinie mit einer chemischen Substanz, die zufällige Mutationen über das gesamte Erbgut auslöst. „Solche Veränderungen passieren auch in der Natur. Diesen evolutionären Vorgang beschleunigen wir lediglich“, erklärt Lambert den Vorteil der Methode. Gene für bestimmte Züchtungsziele wie höherer Ernteertrag, größere Stresstoleranz oder verbesserte Krankheitsresistenz lassen sich dadurch schneller identifizieren.
Damit die HOLL-Rapssorten mehr Öl anreichern, können die Forscher ein weiteres Züchtungsverfahren anwenden: das sogenannte marker assisted backcrossing – eine Methode, die ohne gentechnische Eingriffe im Pflanzengenom auskommt. Dazu kreuzen die Forscher HOLL-Rapspflanzen mit besonders ertragreichen Rapssorten. Aus der Tochtergeneration wählen sie dann diejenigen Pflänzchen aus, die möglichst viele Eigenschaften der ertragreichen Sorte in sich tragen – inklusive des HOLL-Merkmals. Bislang brauchte man dazu sechs Kreuzungsschritte. „Mit der modernen Marker-Technologie erhalten wir die gewünschten Pflanzen schon nach drei Generationen“, sagt Laga. Bei einer Generationsdauer von rund vier bis sechs Monaten lässt sich so etwa ein Jahr Entwicklungszeit sparen.
Erfolgsgeschichte fortschreiben
Die Bayer-Forscher wollen das Rapssaatgut auch in Zukunft optimieren und weiter an der Erfolgsgeschichte der schwarzen Samen schreiben: Dazu eröffnete Bayer CropScience im Juli 2009 ein Innovationszentrum nördlich von Saskatoon in Kanada. Auf dem 5.000 Quadratmeter großen Areal wollen Pflanzenzüchter, Biotechnologen und Spezialisten für Pflanzenkrankheiten die Rapssorte Canola weiter verbessern: Neben dem Ernteertrag und der Stresstoleranz stehen vor allem die Ölqualität und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber Insekten und Schädlingen im Fokus. In den Gewächshäusern des neuen Zentrums können bis zu vier Generationen von Canola-Pflanzen pro Jahr gezüchtet und untersucht werden – und damit Lösungen schneller auf den Markt kommen.
| Weltweiter Rapsgürtel (Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung) |
 |
| |
 | |
Download englische Fassung
)
