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Der Code für Brot in Sicht

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Der Code für Brot in Sicht
14-07-17 Weizen.jpg
Credit: INRA/Christophe Maitre
Reis ist sequenziert, Mais auch, und viele weitere Pflanzen- beziehungsweise Tierarten haben ihren genetischen Code bereits preisgegeben – doch der Weizen bisher nicht. Der Grund: Das Erbgut der bedeutende Nutzpflanze ist riesig und komplex. Doch nun hat das Internationale Weizen-Genom-Sequenzierungskonsortium (IWGSC) einen Entwurf der Sequenz des Brotweizen-Genoms präsentiert. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten, um schnell spezifische Gene auf den Weizenchromosomen zu lokalisieren. Die Informationen zum Erbgut des Weizens können nun eine Art Schatzkarte für Wissenschaftler und Pflanzenzüchter bilden, denn der uralten Kulturpflanze kommt eine zentrale Bedeutung für die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung zu.

„Mit dem Entwurf der Gensequenz von jedem der Brotweizen-Chromosomen und der ersten Referenzsequenz des Chromosomen 3B haben wir einen wichtigen Abschnitt unseres Meilensteinplans erreicht“, sagt Catherine Feuillet, IWGSC Co-Vorsitzende. „Wir kennen nun die weitere Vorgehensweise, um eine Referenzsequenz für die 20 verbleibenden Chromosomen zu erhalten und wir werden hoffentlich die benötigten finanziellen Mittel finden, um dies innerhalb der nächsten drei Jahre zu erreichen“, so die Wissenschaftlerin.

Kornqualität, Krankheitsresistenz und viele andere Eigenschaften des Weizens basieren auf bestimmten Erbanlagen im Genom der Pflanze. Diesen Schlüssel-Genen wollen die Forscher natürlich gern auf die Spur kommen. Doch so einfach ist das nicht, denn das Erbgut von Lebewesen ist stets ein Buch mit sieben Siegeln – und im Fall des Weizens gilt das im Besonderen. Mit 17 Milliarden Basenpaaren ist das Weizengenom ungefähr sechsmal so groß wie das des Menschen. Außerdem besitzt es im Gegensatz zu unserem doppelten Chromosomen-Satz einen sechsfachen. Viele sich wiederholende Sequenzen machen den genetischen Code darüber hinaus ausgesprochen knifflig für Sequenzierungen.

Genetische Schatzkarte für die Zucht

Doch da dem Weizen eine so große Bedeutung für die Ernährung der Menschheit zukommt, zeigten und zeigen sich die Forscher des IWGSC so beharrlich. Sie hoffen, ihre Ergebnisse können dazu beitragen, neue Generationen von Weizensorten mit höheren Erträgen und verbesserter Nachhaltigkeit hervorzubringen. Sie sollen sich den Herausforderungen einer wachsenden Weltbevölkerung in einer sich verändernden Umwelt stellen können.

Das Potenzial ist dabei gewaltig: Weizen wird auf einer größeren Fläche als jede andere Nutzpflanze angebaut. Mehr als 215 Millionen Hektar liefern jährlich eine Weltproduktion von fast 700 Millionen Tonnen des Getreides. Dem Weizen kommt vor allem eine wichtige Bedeutung als Hauptquelle für pflanzliches Eiweiß in der menschlichen Ernährung zu, da er einen höheren Proteingehalt aufweist als Mais oder Reis. Das Korn kann problemlos gelagert und leicht in Mehl für eine Vielzahl an qualitativ hochwertigen Nahrungsmitteln verwandelt werden. Die Weizen-Pflanze gedeiht außerdem bei einem breiten Spektrum an Umweltbedingungen. Auf viele dieser kostbaren Eigenschaften kann man züchterisch Einfluss nehmen. Informationen über die entsprechenden Erbanlagen sind deshalb so enorm wichtig. Der Pflanzenforscher Jorge Dubcovsky von der Universität von Kalifornien in Davis, bezeichnet die aktuellen Ergebnisse des IWGSC als „eine wundervolle Ressource“.

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Quelle:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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