Maiszüchtung: Ein Blick hinter die Kulissen

Herr Holzhausen, wie groß ist der Einfluss der Züchtung auf die Maisernte in Deutschland?

Eckhard Holzhausen: Der Einfluss ist enorm. Die Züchtung hat es ermöglicht, dass Mais sich in Regionen ausbreiten konnte, wo er früher nicht angebaut wurde. In meiner Kindheit gab es in Hamburg keinen Mais, und selbst im Westmünsterland war das in den 60er Jahren unvorstellbar. Heute ist Mais hier die Hauptkultur.

Welche Züchtungskriterien sind für Sie am wichtigsten?

Eckhard Holzhausen: Zunächst ist Vielfalt entscheidend. Bei Bayer haben wir ein globales Züchtungsprogramm, das uns Zugang zu verschiedenen Genquellen bietet. Zudem ist es wichtig, die Sorten genau zu charakterisieren und zu prüfen – also ein gutes Prüfnetzwerk. Zu guter Letzt ist das Generationsintervall, also die Zeit, die man von einer Elterngeneration zur nächsten braucht, entscheidend. Und diese Geschwindigkeit der Zuchtprogramme hat in den letzten Jahren stark zugenommen.

Wie gehen Sie mit neuen Herausforderungen, wie dem Klimawandel, um?

Eckhard Holzhausen: Wir nutzen Selektionsindizes, um verschiedene Merkmale wie Ertrag und Anpassungsfähigkeit an klimatische Bedingungen zu gewichten. So können wir Fortschritte in mehreren Bereichen gleichzeitig erzielen. Der Klimawandel bringt neue Herausforderungen, die wir bereits jetzt in der Züchtung berücksichtigen müssen – denn das spielt in 10 Jahren bei der Vermarktung der Sorte eine Rolle.

Begriffe wie Selektionsindizes klingen erstmal etwas abstrakt. Können Sie nochmal etwas genauer erklären, wie Maiszüchtung funktioniert?

Eckhard Holzhausen: Mais ist ideal für die Hybridzüchtung, denn dort sind die männliche und weibliche Blüte an einer Pflanze – aber getrennt voneinander. So können wir den Pollen einfach sammeln und gezielt von der männlichen auf die weibliche Blüte derselben Pflanze bringen. Das nennt man Selbstbefruchtung und führt, wenn man es wiederholt durchführt zu Inzuchtlinien, die dann die Elternkomponenten der Maishybriden werden. Kreuzungen können ebenso einfach erzeugt werden, indem der Pollen auf eine andere Pflanze getragen wird. Ein sehr einfacher Züchtungsvorgang! Und mit der modernen Doppelhaploiden-Technik können wir Inzuchtlinien noch viel schneller erzeugen – in nur ein bis anderthalb Jahren, statt früher viereinhalb Jahren.

Werden die Sorten, die in Deutschland angebaut werden, nur hier oder auch auf anderen Kontinenten gezüchtet?

Dieser Sprung zwischen den Kontinenten findet tatsächlich ständig statt. Das Saatgut für die Versuchssorten, die wir im nächsten Frühjahr aussehen werden, wird in diesem Winter auf der Südhalbkugel oder nahe am Äquator erzeugt. Aber es ist absolut wichtig, direkt vor Ort Daten im Feld zu erheben. Diese Daten werden in Datenbanken gesammelt und können so direkt mit den genomischen Informationen der jeweiligen Sorte oder Elternlinie zusammengebracht werden.

Wie entstehen denn Blockbuster-Sorten wie ein DKC 3418, von dem Sie in dem anderen Interview erzählt haben?

Zuerst ist es wichtig, das Zuchtziel festzulegen. Seit 2014 nutzen wir verstärkt genomische Selektion, um die besten Elternlinien für unsere Züchtung auszuwählen, noch bevor sie im Feld getestet werden. Die extremen Wetterbedingungen in den Jahren 2018 und 2019 haben uns geholfen, die Stabilität der neuen Sorten zu prüfen. Jetzt können wir die Felddaten von 2018 zusätzlich in unseren genomischen Modellen verwenden, um Sorten auszuwählen, die auch unter schwierigen Bedingungen gut wachsen. Unsere Zuchtprogramme sind mittlerweile viel umfangreicher, da wir viel Material genomisch vorselektieren und genauer in den Feldversuchen analysieren können.

Wie lange dauert es heute, bis eine neue Maissorte auf den Markt kommt?

Eckhard Holzhausen: Im Durchschnitt benötigen wir heute etwa sechs Jahre, um eine neue Sorte zu entwickeln. Früher waren es zehn Jahre oder mehr.

Zum Schluss ein Blick nach vorne: Wo liegt die Zukunft der Maiszüchtung?

Eckhard Holzhausen: Das ist definitiv die Präzisionszüchtung! Diese wird durch die erhöhte Computerleistung ermöglicht. Wir verbinden quasi zwei „Alphabete“: das genomische, das die DNA beschreibt, und das digitale. Diese Kombination erlaubt es uns, die große Vielfalt im Mais und unser globales Zuchtprogramm besser zu nutzen. Mit der genomischen Selektion können wir den Zuchtfortschritt erheblich steigern – möglicherweise sogar verdoppeln. Obwohl dieser Fortschritt wahrscheinlich nicht so revolutionär ist wie der Wechsel von Landsorten zu Hybridsorten, bietet er dennoch enorme Chancen. Ein Blick auf die Tierzucht zeigt, welches Potenzial in der direkten genomischen Selektion steckt. 

Die Bayer-Züchtungsmethode entwickelte sich von der klassischen Auswahl der besten Kandidaten durch Feldversuche hin zu einer Präzisionszüchtung. Im Zentrum der Präzisionszüchtung stehen genomische Selektion und die Nutzung von künstlicher Intelligenz, um die Leistungsfähigkeit von Sortenkandidaten vorherzusagen. Nur die aussichtsreichsten Kandidaten werden anschließend im Feld durch aufwendige Prüfungen getestet. Mehr als 15 Jahre hat Bayer daran gearbeitet, die Beziehung zwischen dem genetischen Fingerabdruck der Sortenkandidaten und ihrer Leistungsfähigkeit zu ermitteln – dem Schlüssel zur effizienten Züchtungsmethode.

In dieser Podcastfolge von "Säen & hören" spricht Thomas mit Eckhard Holzhausen der Einblicke in die Welt der Maissorten und Maiszüchtungen gibt.