DURCHBRUCH BEI DER PRODUKTIVITÄT UND DÜRRERESISTENZ VON MANIOK
Neue Studie zeigt, wie gezielter Kaliumtransport den Ertrag und die Dürreresistenz von
Maniok verbessert.
Veröffentlicht in Nature Plants am 17. Dezember 2025.
DOI: https://www.nature.com/articles/s41477-025-02159-7
Ein internationales Forscherteam des Cassava Source-Sink (CASS)-Konsortiums hat einen wichtigen Durchbruch bei der Verbesserung von Maniok erzielt. In ihrer kürzlich veröffentlichten Studie berichten die Wissenschaftler, dass die Einführung eines modifizierten Kaliumkanalgens aus Arabidopsis thaliana in Maniok (Manihot esculenta) die Photosyntheseeffizienz, den Assimilattransport und den Ertrag der Speicherwurzeln deutlich gesteigert hat – selbst unter Dürrestressbedingungen.
Die Studie unter der Leitung von Forschern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), der RPTU Kaiserslautern, des Forschungszentrums Jülich und der National Chung Hsing University (NCHU, Taiwan) zeigt, dass eine gezielte Modifikation des Kaliumtransports (K⁺) die Produktivität von Maniok ohne zusätzlichen Düngemitteleinsatz steigern kann.
Sowohl in Gewächshaus- als auch in mehrjährigen Feldversuchen zeigten die transgenen Maniokpflanzen, die die nicht-gleichrichtende Arabidopsis-Kaliumkanal-Genvariante (AKT2var) exprimierten, höhere Elektronentransport- und CO₂-Assimilationsraten, eine erhöhte Phloemflussgeschwindigkeit und einen verbesserten Kohlenhydrattransport zwischen Quelle und Senke.
„Diese Arbeit ist ein wichtiger Schritt, um das volle Potenzial von Maniok auszuschöpfen“, sagte Prof. Uwe Sonnewald (FAU Erlangen-Nürnberg). „Durch die Verbesserung des Nährstofftransports und der Trockenheitstoleranz können wir dazu beitragen, den Maniok-Anbau produktiver und klimaresistenter zu machen – ein entscheidender Beitrag zur globalen Ernährungssicherheit.“
Feldversuche spielten eine wichtige Rolle bei der Validierung der Ergebnisse. „Feldversuche waren ein zentraler Bestandteil der Arbeit, um zu zeigen, dass die neuen Maniok-Eigenschaften über mehrere Jahre hinweg stabil waren“, erklärte Prof. Wilhelm Gruissem (National Chung Hsing University).
Weitere Partner hoben die wissenschaftliche und translationale Bedeutung der Arbeit hervor. „Unsere Arbeit verdeutlicht die Bedeutung der translationalen Forschung von einer Modellpflanze zu einer globalen Kulturpflanze“, betonte Prof. Ekkehard Neuhaus (Universität Kaiserslautern).
Die an den physiologischen und feldbasierten Analysen beteiligten Experten hoben die weitreichende
Bedeutung der Ergebnisse hervor: „Unsere Arbeit unterstreicht die entscheidende Bedeutung der Feldüberwachung und eines umfassenden Verständnisses der komplexen Wechselwirkungen zwischen Kohlenstoffaufnahme, -transport und
-speicherung in Maniok, während wir daran arbeiten, die Erträge zu optimieren und gleichzeitig die natürliche Resistenz von Maniok zu erhalten“, sagte Prof. Uwe Rascher (Forschungszentrum Jülich). Er fügte hinzu: „Es ist großartig, Teil einer interdisziplinären Zusammenarbeit in der Pflanzenforschung zu sein, die uns der Sicherung nachhaltiger Erträge einen Schritt näher bringt.“
Maniok ist ein Grundnahrungsmittel für fast eine Milliarde Menschen in den Tropen, insbesondere für Kleinbauern in Subsahara-Afrika. Die Ergebnisse dieser Studie bieten einen vielversprechenden Weg zur Verbesserung des Ertrags und der Widerstandsfähigkeit dieser wichtigen Kulturpflanze.
Das Cassava Source–Sink (CASS)-Projekt ist eine globale Forschungskooperation, die sich der Verbesserung der Produktivität von Maniok, der Klimaresilienz sowie der Lebensmittel- und Ernährungssicherheit widmet.
Das CASS-Projekt wird von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) koordiniert und
von Gates Agricultural Innovations finanziert. Es bringt führende Partner zusammen, darunter das Boyce Thompson Institute (USA), die Universität Oxford (Großbritannien), die FAU und Forschungszentrum Jülich (Deutschland), das Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie (Deutschland), die RPTU (Deutschland), die Universität Helsinki (Finnland), die ETH Zürich (Schweiz), das IITA (Nigeria), das NRCRI (Nigeria) und die National Chung Hsing University (Taiwan).
Weitere Informationen unter www.cass-research.org.