Kaffee

Kaffee

Forschungsschwerpunkte Resistenzen gegen Pilzkrankheiten, Koffeinreduktion, Insektenresistenz
Freilandversuche EU: 1 (Frankreich, 1998)
USA: 3 (1999)
Indien, Französisch-Guyana

Kaffee, eine ursprünglich aus Äthiopien stammende Pflanze, wird heute meist in tropischen und subtropischen Regionen kultiviert. Mit einer Jahresproduktion von gut 3 Millionen Tonnen ist Brasilien das wichtigstes Erzeugerland vor Vietnam und Kolumbien. Weltweit werden auf einer Fläche von 11 Millionen Hektar 9 Millionen Tonnen geerntet. 70 Prozent des Kaffees stammt aus kleinbäuerlichen Betrieben. (Zahlen 2016)

Von großer kommerzieller Bedeutung sind zwei Kaffeesorten: Arabica (Coffea arabica), eine empfindlichere Sorte höherer Lagen, und Robusta (Coffea canephora), eine widerstandsfähige Sorte aus Zentralafrika, die gut in tropischem Klima wächst. Während Arabica einen geschmacklich ausgewogenen Kaffee liefert, ist Robusta bitterer und wird vor allem für Instantkaffee verwendet. Etwa 60 Prozent der Welt-Kaffeeerzeugung entfällt auf Arabica-Sorten, knapp 40 Prozent auf Robusta. Hinzu kommen kleinere Mengen exotischer Sorten.

Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

  • Pilzresistenz vor allem gegen Kaffeerost
    Gerade die wegen ihrer geschmacklichen Eigenschaften besonders geschätzten Arabica-Bohnen sind von Pilzkrankheiten bedroht. Mit weltweiten Ernteausfällen von 15 Prozent ist der Kaffeerost (Hemileia vastatrix) die wirtschaftlich bedeutendste. In Kolumbien betragen die Verluste sogar 40 Prozent. - Allerdings ist die genetische Variabilität der aktuell genutzten Sorten vergleichsweise gering, sodass sie besonders empfindlich auf Kaffeerost reagieren. Derzeit wird versucht, durch Einkreuzen von besseren Resistenzeigenschaften aus anderen Sorten robustere Arabica-Kaffee zu züchten - ohne die besonderen Geschmacksvorteile zu verlieren. Weitaus schneller und präziser wäre das mit Hilfe gentechnischer Verfahren und vor allem auch des Genome Editing möglich. Allerdings fürchten die großen Kaffeeanbauer-Verbände, die Verbraucher würden solche Sorten nicht akzeptieren.
  • Insektenresistenz, etwa gegen den Kaffeekirschenkäfer
    In den 2000er Jahren fanden vierjährige Feldversuche in Französisch-Guyana mit gentechnisch veränderten Robusta-Kaffeepflanzen statt, die durch Übertragung von Bt-Genen resistent gegen eine Miniermottenart (Leucoptera coffeella) waren. Aufgrund von Feldzerstörungen wurde der Versuch abgebrochen.
  • Anpassung an veränderte Klimabedingungen Arabica-Kaffee ist temperatur- und wetterempfindlich. Er wächs bevorzugt in den Bergregionen (um 1000 m) tropischer Zonen. Steigen mit dem Klimawandel die Temperaturen, müssen die Kaffeeplantagen entweder in höhere Lagen ausweichen - und verdrängen dort artenreiche Regenwälder - oder die Arabica-Bäume müssen höhere Temperaturen besser vertragen. Auch dazu laufen große Züchtungsprogramme.

Produkteigenschaften

  • Senkung des Koffeingehalts durch Ausschalten des für die Koffeinbildung verantwortlichen Gens. Mit der RNAi-Technologie ist es bereits gelungen, Kaffeepflanzen zu entwickeln, deren Koffeingehalt bis zu 70 Prozent reduziert ist. Dabei werden Gene blockiert, die bei der Bildung des Koffeins eine Rolle spielen.
  • bessere Löslichkeit von Kaffeepulver durch Blockierung eines Enzyms