Auckland, Neuseeland (OTS) – MGI Tech Co., Ltd. („MGI“), ein
Unternehmen, das sich der Entwicklung
wichtiger Tools und Technologien für Innovationen in den
Biowissenschaften verschrieben hat, ist eine Kooperation mit der
Universität Lincoln in Canterbury eingegangen, um mithilfe
fortschrittlicher Sequenzierungstechnologie nachhaltige
Herausforderungen im Weinbau anzugehen. Die Initiative zielt darauf
ab, mithilfe der Genomik bessere Rebsorten und Hopfensorten zu
züchten, die tolerant und resistent gegen Schädlinge und Krankheiten
sind, um so den Einsatz von Fungiziden in der neuseeländischen
Weinexportindustrie im Wert von 2,1 Milliarden US-Dollar zu
reduzieren.
Herausforderungen für den Weinbau in Neuseeland: Krankheiten,
Chemikalien und Nachhaltigkeitsdruck
Der Weinbau ist eine wichtige wirtschaftliche Einnahmequelle
Neuseelands und der sechstgrößte Exportfaktor des Landes.[1]
Wie viele andere Primärsektoren steht er jedoch unter zunehmendem
Druck, die Nachhaltigkeit zu verbessern und die Umweltauswirkungen zu
verringern. Die Weinberge des Landes sind besonders anfällig für
Pilzkrankheiten, sodass häufig breit wirksame Spritzmittel eingesetzt
werden müssen, um die Gesundheit der Reben und die Qualität der
Trauben zu erhalten.
Jedes Jahr setzen die neuseeländischen Landwirte etwa 3.400
Tonnen Pestizide ein. Alarmierend ist, dass laut der Klassifizierung
der US-Umweltschutzbehörde 60 % der lokal verwendeten Fungizide und
72 % der Pflanzenwachstumsregulatoren als potenziell krebserregend
gelten. Dies hat die Branche in den Fokus der Verbraucher und
Umweltschützer gerückt, da insbesondere der Klimawandel zu
volatileren Wetterbedingungen führt, die das Krankheitsrisiko
erhöhen.[2]
Neue Wege mit Genomik
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat ein Team
neuseeländischer Wissenschaftler eine Genomstudie gestartet, um die
Abhängigkeit des Weinsektors von chemischen Spritzmitteln zu
verringern. Durch den Einsatz fortschrittlicher
Sequenzierungstechnologien können die Forscher nun Tausende von
Rebenproben schnell scannen, um diejenigen mit natürlicher Resistenz
gegen Krankheiten und Umweltstress zu identifizieren.
Associate Professor Christopher Winefield vom Fachbereich Wein-,
Lebensmittel- und Molekularbiowissenschaften der Universität Lincoln,
der die Genomik erstmals in seine Forschung einführte, um
Eigenschaften wie Pilztoleranz und Bodengesundheit zu erforschen,
wird das Projekt nun mithilfe der Hochdurchsatz-
Sequenzierungsplattform von MGI erheblich skalieren.
Dieser Ansatz eröffnet nicht nur neue Möglichkeiten für die
Züchtung widerstandsfähigerer Rebsorten, sondern ermöglicht auch die
Echtzeitüberwachung der Bedingungen im Weinberg und legt damit den
Grundstein für eine gezieltere, nachhaltigere und kostengünstigere
Bewirtschaftung der Weinberge.
Die Genomik erlaubt Wissenschaftlern, die natürliche genetische
Vielfalt Tausender Rebstöcke zu kartieren und diejenigen mit einer
natürlichen Krankheitsresistenz zu identifizieren. Laut ersten
Ergebnissen kann mit gezielten Maßnahmen der Einsatz chemischer
Spritzmittel in einigen Weinbergen um bis zu 80 % reduziert werden.
„Wir werden nie ganz auf Null kommen“, so Winefield, „aber selbst
der Verzicht auf eine einzige Spritzung zum Ende der Saison hat
mehrere Vorteile: niedrigere Kosten, weniger Rückstände im Wein und
eine geringere Belastung der Bodengesundheit und der Umwelt.“
Die MGI-Sequenzierung: Genomik in großem Maßstab
Forscher der Universität Lincoln haben den MGI DNBSEQ-G400
Genomsequenzer installiert – eine Sequenzierplattform der nächsten
Generation, die eine beispiellose Skalierung und Geschwindigkeit in
der Genomik zu wirtschaftlichen Kosten ermöglicht. Bisher galt die
Untersuchung von einigen hundert Rebenproben pro Jahr als Standard.
Jetzt kann das Labor mehr als 50.000 pro Jahr verarbeiten – eine
Steigerung des Volumens um das Hundertfache.
„Die Einführung der MGI-Sequenzierungstools hat maßgeblich dazu
beigetragen, die Sequenzierung für kleine Teams wie mich zu
demokratisieren“, berichtet Winefield. „Die Kosten dieser
Sequenzierung sind äußerst wettbewerbsfähig. Wir werden nun bis zu
50.000 Proben pro Jahr verarbeiten – ohne die Unterstützung durch MGI
könnten wir das nicht schaffen.“
Die MGI DNBSEQ-G400-Plattform unterstützt auch die
Echtzeitsequenzierung zum Nachweis von Krankheitserregern wie Mehltau
und Schmierläusen. Auf diese Weise werden präzise landwirtschaftliche
Ansätze ermöglicht, bei denen die Maßnahmen nicht flächendeckend,
sondern gezielt eingesetzt werden.
„Statt planmäßiger Sprühungen können Landwirte auf
evidenzbasierte Behandlungen umsteigen. Das bedeutet eine Verlagerung
von einer flächendeckenden Behandlung hin zu punktgenauer Präzision
und somit weniger Chemikalien in der Umwelt und ein besseres
Resistenzmanagement“, ergänzt Winefield.
Außerdem können Wissenschaftler anhand der genomischen Daten
Reben identifizieren, die bei Wasserstress oder Nährstoffmangel
widerstandsfähiger sind – ein wichtiger Aspekt angesichts der
zunehmenden Klimaschwankungen.
Wie Dr. Bicheng Yang, Director bei MGI Australien, betont, zeige
das Projekt, dass moderne Genomik die Nachhaltigkeit fördern könne.
„Dies ist ein gutes Beispiel dafür, wie hochmoderne Technologie
die Landwirtschaft unterstützt. Indem wir den Forschern ermöglichen,
die genetischen Faktoren der Krankheitsresistenz zu erkennen, helfen
wir der Industrie, die Abhängigkeit von Chemikalien zu mindern und
sich auf die natürliche Widerstandsfähigkeit der Pflanzen zu
besinnen.“
Durch die Möglichkeit, diese Tests im Inland durchzuführen,
entfallen auch die logistischen und finanziellen Hürden, die mit dem
Versand von Proben nach Übersee verbunden sind. Dadurch kann während
der Vegetationsperiode wertvolle Zeit eingespart werden.
Eine kommerzielle Vision: Demokratisierung genomischer Tests
Das Projekt hat nicht nur akademische, sondern auch kommerzielle
Ambitionen. Winefield und seine Kollegen gründen ein eigenständiges
Unternehmen, um erschwingliche Genomtests für den gesamten
Agrarsektor des Landes bereitzustellen. Das Startup wird Weinbau-,
Gartenbau- und Milchviehbetriebe beliefern und den Erzeugern Zugang
zu Echtzeiterkenntnissen verschaffen, die bisher nur in kostspieligen
Labors gewonnen werden konnten.
„Es geht darum, den Landwirten Wissenschaft von Weltrang an die
Hand zu geben“, sagt Winefield. „Unser Ziel ist es, zunächst eine
Million Proben pro Jahr zu verarbeiten und innerhalb von fünf Jahren
auf 10 Millionen zu wachsen.“
Mit diesem datengestützten Modell könnten selbst Kleinerzeuger
frühe Anzeichen von Krankheiten erkennen, proaktive Entscheidungen
zum Pflanzenschutz treffen und unnötige chemische Mittel einsparen.
Ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen
Die Auswirkungen der Studie reichen weit über Neuseeland hinaus.
Da der globale Weinbau mit ähnlichen Herausforderungen konfrontiert
ist, könnte die Forschung in Canterbury zu einer Blaupause für eine
nachhaltige Produktion rund um die Welt werden. Laut Winefield ist
Neuseeland aufgrund seines einzigartigen Mikroklimas und seiner
soliden wissenschaftlichen Infrastruktur ein ideales Testgebiet.
„Vermutlich wird Neuseeland niemals einen bedeutenden Anteil an
den weltweit produzierten Lebensmitteln haben“, so Winefield, „aber
durch moderne Wissenschaft können wir eine Vorreiterrolle einnehmen.
Der Export unserer genomischen Erkenntnisse, Werkzeuge und
widerstandsfähigen Pflanzenbestände könnte die Produktivität und die
Umweltergebnisse der weltweiten Landwirtschaft verändern.“
Auf dem Weg zu einer nationalen Infrastruktur
Winefield erwartet eine Zukunft, in der genomische Diagnostik in
der Landwirtschaft so selbstverständlich ist wie Bodenuntersuchungen
oder Wetterbeobachtungen.
„Es geht nicht nur um Weinreben. Ganz gleich, ob es sich um
Hopfen, Kiwis, Äpfel oder Vieh handelt – wir können diese Daten
nutzen, um den Krankheitsdruck zu verringern, die Erträge zu
verbessern und intelligentere Entscheidungen über den Einsatz von
Ressourcen zu treffen.“
Der Klimawandel erhöht die Dringlichkeit. Da wärmere und
feuchtere Bedingungen zu einem früheren und aggressiveren Ausbruch
der Krankheit führen, erweisen sich herkömmliche Spritzpläne als
weniger wirksam. Das genomische Modell bietet den Landwirten die
erforderliche Präzision und Flexibilität, um sich in Echtzeit an
Umweltveränderungen anzupassen.
Informationen zu MGI:
MGI Tech Co. Ltd. (oder seine Tochtergesellschaften, zusammen als
MGI bezeichnet) hat sich der Entwicklung von Kerninstrumenten und
Technologien verschrieben, die Innovationen in der Biowissenschaft
vorantreiben. Unser Schwerpunkt liegt auf Forschung und Entwicklung,
Herstellung und Vertrieb von Instrumenten, Reagenzien und verwandten
Produkten im Bereich der Biowissenschaften und Biotechnologie. Wir
bieten Echtzeit- und Multi-omics-Systeme sowie ein breites Spektrum
an digitalen Geräten und Systemen für die Präzisionsmedizin, die
Landwirtschaft, das Gesundheitswesen und verschiedene andere
Branchen.
MGI wurde 2016 gegründet und hat sich zu einem führenden
Unternehmen in der Biowissenschaft entwickelt, das Kunden auf sechs
Kontinenten bedient und weltweit Forschungs-, Produktions-, Schulungs
– und Kundendiensteinrichtungen einrichtet. MGI ist eines der wenigen
Unternehmen, das in der Lage ist, eigenständig Gensequenzer in
klinischer Qualität mit unterschiedlichen Durchsatzkapazitäten von
Gbit bis Tb zu entwickeln und in Serie zu produzieren. Mit
unvergleichlichem Fachwissen, innovativen Produkten und einem
Engagement für globale Auswirkungen wird MGI auch in Zukunft den Weg
der Biowissenschaften prägen.
Für weitere Informationen besuchen Sie https://en.mgi-tech.com/ ,
LinkedIn , X und YouTube .
[1] New Zealand wine continues to defy market trends, growing for
16th consecutive year in the US.
(n.d.). New Zealand Wine. https://www.nzwine.com/en/media/media-
releases/us-market-trends/
[2] Primary Industry Trade at Risk Unless Assurance is Straightened
– Our Land & Water – Toitū te
Whenua, Toiora te Wai. (n.d.). Our Land & Water – Toitū Te Whenua,
Toiora Te Wai.
https://ourlandandwater.nz/news/primary-industry-trade-at-risk-
unless-assurance-is-tightened/
Video: https://www.youtube.com/watch?v=aikSs0Ogg5Q
Logo: https://mma.prnewswire.com/media/2329841/MGI__Logo.jpg
View original content: https://www.prnewswire.com/news-
releases/mgi-tech-kooperiert-mit-der-universitat-lincoln-um-mit-
genomik-den-neuseelandischen-weinbau-zu-revolutionieren-
302522261.html