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Mercier wird zusammen mit vier weiteren Forschenden für die Entwicklung einer Methode ausgezeichnet, mit der sich Reis ungeschlechtlich über Samen vermehren kann – ein Fortschritt, der die Vermehrung hochwertiger Pflanzensorten erheblich vereinfachen, die Landwirtschaft verändern und die globale Ernährungssicherheit stärken könnte.
Raphael Mercier, Direktor am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln, wurde mit dem VinFuture-Sonderpreis 2025 für Innovatoren mit herausragenden Leistungen in neuen Bereichen ausgezeichnet. Der am 5. Dezember 2025 in Hanoi, Vietnam, verliehene Preis würdigt wissenschaftliche Forschung und technologische Durchbrüche, die das Potenzial haben, das tägliche Leben von Millionen von Menschen entscheidend zu verbessern. Mercier, zusammen mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Delphine Mieulet, Emmanuel Guiderdoni, Imtiyaz Khanday und Venkatesan Sundaresan wurden für ihre Arbeit ausgezeichnet, mit der sie ein System etablierten, das es Elite-Pflanzensorten ermöglicht, über mehrere Generationen hinweg genetisch identische Kopien von sich selbst zu erzeugen. Sie demonstrierten diese Methode an Reis – einem Grundnahrungsmittel für mehr als 3,5 Milliarden Menschen weltweit.
“Heterosis” bezeichnet das Phänomen, bei dem Nachkommen eine bessere Leistungsfähigkeit aufweisen als ihre beiden genetisch unterschiedlichen Eltern. Dies wird häufig bei Pflanzen beobachtet, bei denen die Hybride der ersten Generation aus zwei Linien robuster sind, schneller wachsen, produktiver sind oder eine höhere Krankheitsresistenz aufweisen als jede der beiden Elternlinien. Daher ist dieser Heterosis-Effekt für die Landwirtschaft von großem Interesse. Wenn Hybride jedoch selbst eine sexuelle Fortpflanzung durchlaufen, was zu einer genetischen Neuverteilung führt, gehen diese vorteilhaften Hybrideigenschaften in der nächsten Generation verloren. Das bedeutet, dass Hybridsaatgut durch kontrollierte Kreuzungen erzeugt werden muss – mit großem Aufwand und hohen Kosten.
Mercier und seine Forschungspartner:innen haben eine wirkungsvolle Strategie entwickelt, die es Pflanzenzüchter:innen und Landwirt:innen erheblich erleichtern wird, die enormen Vorteile des Heterosis-Effekts in der Landwirtschaft zu nutzen. Es gelang ihnen, in Reis eine asexuelle Fortpflanzung über klonale Samen einzuführen, wodurch sich Hybride selbst vermehren können. Diese asexuelle Fortpflanzung, Apomixis genannt, führt zu genetisch identischen Nachkommen und kommt in einer Reihe wild wachsender Pflanzenarten natürlich vor – jedoch nicht in wichtigen Nutzpflanzen.
In seiner Dankesrede hob Prof. Mercier hervor, wie grundlegende, von Neugier getriebene Forschung ein tiefgreifendes Verständnis kritischer Aspekte der sexuellen Fortpflanzung ermöglichte und zu einer bahnbrechenden Anwendung führte – „der Innovation der klonalen Fortpflanzung durch Samen, die wir heute feiern”. Mercier und sein Team, das damals am Jean-Pierre-Bourgin-Institut für Pflanzenwissenschaften in Versailles tätig war, haben die Mechanismen eines der zentralen Schritte der sexuellen Fortpflanzung, der Meiose, umfassend untersucht. Bei dieser speziellen Zellteilung kommt es zu einem Austausch genetischen Materials zwischen den Chromosomen, was die Vielfalt der Gameten und damit der Nachkommen erhöht. Gleichzeitig wird während der Meiose die Chromosomenzahl halbiert, sodass die Gameten nur die Hälfte des genetischen Materials ihrer Eltern tragen. Durch die Verschmelzung von männlichen und weiblichen Gameten bei der Befruchtung wird die ursprüngliche Chromosomenzahl wiederhergestellt.
Auf Grundlage dieser Erkenntnisse führten Mercier und sein Team gezielte Mutationen ein, die zentrale Merkmale der Meiose, darunter den genetischen Austausch zwischen Chromosomen, störten. Dadurch gelang es ihnen die Meiose, die normalerweise genetisch unterschiedliche Gameten erzeugt, in Mitose umwandeln - eine Form der Zellteilung, bei der zwei Tochterzellen entstehen, die identisch mit den Elternzellen sind. Sie nennen ihr System MiMe für Mitose statt Meiose. Mercier und sein Team arbeiteten dann mit Mieulet und Guiderdoni vom CIRAD in Montpellier zusammen, um MiMe in Reis einzuführen, wodurch sie Gameten erhielten, die die gesamte genetische Information der Elternpflanze enthielten. Dies war ein wichtiger Schritt, reichte jedoch allein nicht aus, um synthetische Apomixis zu erzeugen. Damit dies gelingt, müssen die weiblichen klonalen Gameten eine Parthenogenese durchlaufen – das heißt, sie entwickeln sich ohne Befruchtung zu Embryonen. Unabhängig davon hatten Khanday und Sundaresan an der University of California in Davis an genau diesem Thema geforscht und herausgefunden, dass die Parthenogenese durch die Aktivierung eines Gens namens BBM1 in der weiblichen Gamete ausgelöst werden kann, das normalerweise erst nach der Befruchtung exprimiert wird. In einer transatlantischen Zusammenarbeit erzeugten und charakterisierten die fünf Forschenden mit ihren Teams Reis, der sowohl MiMe als auch Parthenogenese vereinte – damit gelang ihnen die Umsetzung synthetischer Apomixis in einer bedeutenden Nutzpflanze.
Der VinFuture-Sonderpreis für Innovatoren mit herausragenden Leistungen in neuen Bereichen wird von der in Vietnam ansässigen VinFuture Foundation verliehen. Die Stiftung wurde gegründet, um durch die Auszeichnung transformativer technologischer Innovationen bedeutende Veränderungen im Alltag von Millionen von Menschen zu bewirken. Die Kernwerte der gemeinnützigen Stiftung sind Gerechtigkeit, globale Reichweite, Nachhaltigkeit und Pioniergeist.
Raphaël Mercier
mercier@mpipz.mpg.de
Raphaël Mercier
Source: Stephan Geiger
Copyright: Stephan Geiger
Criteria of this press release:
Journalists
Biology
transregional, national
Personnel announcements
German
Raphaël Mercier
Source: Stephan Geiger
Copyright: Stephan Geiger
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