Da die Kartoffel eine wichtige Nahrungsmittelpflanze ist, steht die Verbesserung ihres Nährwerts auf der UN-Agenda für nachhaltige Entwicklung 2030, sofern die Produktion ebenfalls gesteigert wird.
Die realistischen Ziele für die genetische Verbesserung sind:
- Sicherstellen, dass die steroidalen Glykoalkaloide der Knollen nicht mehr als 20 mg/100 g Frischgewicht betragen;
- Reduzieren der Acrylamidbildung in Chips und Pommes frites unter Referenzwerte von 750 bzw. 500 μg/kg;
- Reduzieren des glykämischen Index durch Erhöhen der Menge an resistenter Stärke;
- Erhöhen der Proteinmenge und -qualität und der Konzentration von Eisen und Zink sowie der Vitamine B9 und C.
- Rot- und violettfleischige Kartoffeln enthalten Anthocyane, die Antioxidantien sind und gelbe und orangefarbene Kartoffeln enthalten Carotinoide wie Lutein und Zeaxanthin, die vor Makuladegeneration schützen.
"Für all diese Merkmale gibt es genetische Variationen zwischen modernen Sorten und Anden-Landrassen, aber einigen Merkmalen fehlen schnelle Screens für die Verwendung in der Zucht. Darüber hinaus gibt es noch einige Probleme mit der Bioverfügbarkeit einiger Nährstoffe", erklärt John E. Bradshaw vom James Hutton Institute in Dundee (Großbritannien).
Die Gentechnik kann für folgende Punkte genutzt werden:
- Kontrolle der Glykoalkaloidkonzentrationen und der potenziellen Bildung von Acrylamidle;
- Erhöhung der Ballaststoffe durch die Einführung von Inulinen aus Artischocken;
- Erhöhung der Proteinqualität und -quantität durch knollenspezifische Expressionen eines Samenproteins, des Albumins von Amaranthus hypochondrisch;
- Veränderung der Carotinoidbiosynthese zur Herstellung von Beta-Carotin, dem Vorläufer von Vitamin A (Goldene Kartoffeln) oder Astaxanthin, einem Futterzusatzstoff in der Aquakultur.
Quelle: Bradshaw J.E., 'Improving the Nutritional Value of Potatoes by Conventional Breeding and Genetic Modification', 2019. In: Qureshi A., Dar Z., Wani S. (eds), Quality Breeding in Field Crops, pag. 41-84.