Genom-Editierung von Pflanzen mittels Laser-induzierter Schockwellen

Die Landwirtschaft befindet sich in einem großen Transformationsprozess in dem wirtschaftliche, ökologische und gesellschaftliche Interessen vereint werden müssen. Um die im Rahmen des »Green Deals«, der »Farm to Fork«-Strategie sowie der »gemeinsamen Agrarpolitik« der EU-Mitgliedsstaaten beschriebenen politischen Ziele in der Landwirtschaft zu erreichen, nimmt die moderne Pflanzenzüchtung eine Schlüsselrolle ein. Die stetige Zunahme der Weltbevölkerung, die begrenzte Kultivierungsfläche, die Verknappung der Ressource Wasser, die vom Klimawandel begünstigten Wetterextreme sowie die Ausbreitung von Pathogenen erfordern die Entwicklung ertragreicher, nahrhafter und widerstandsfähiger Kulturpflanzen.  Das Projekt ASTORIA zielt darauf ab, diese Herausforderungen zu adressieren und eine präzise, schnelle und effiziente Methode zur Pflanzenzüchtung zu entwickeln, die die Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft erhöhen soll.

Das Hauptziel des Projekts ist die Validierung und Weiterentwicklung einer zum Patent angemeldeten Technologie zur laserinduzierten Genom-Editierung, die die Pflanzenzüchtung erleichtern soll. Der Lösungsansatz umfasst die Entwicklung eines Verfahrens, das Schockwellen aus Kavitationsblasen nutzt, um das Erbgut von Pflanzenzellen effizient zu modifizieren. Das Verfahren konnte bereits am Beispiel von Tabakpflanzen (Nicotiana tabacum) demonstriert werden. Die Arbeiten werden vom Fraunhofer IME durchgeführt, wobei angestrebt wird, die Technologie auf verschiedene wirtschaftlich relevante Nutzpflanzen zu übertragen und potenzielle Lizenznehmer zu identifizieren. Die Projektergebnisse sollen die Entwicklung neuer, anpassungsfähiger Pflanzensorten ermöglichen, was sowohl der Landwirtschaft als auch der Gesellschaft zugutekommt, indem es zur Ernährungssicherheit und zum Klimaschutz beiträgt.