Pflanzenzüchtung

Genom der Süßkartoffel sequenziert

In Deutschland gilt die Süßkartoffel (Ipomoea batatas) immer noch als Exot, auch wenn sie immer häufiger in den Supermarktregalen zu finden ist. Weltweit werden jährlich etwa 100 Mio. t produziert. Damit befindet sich die Süßkartoffel auf Platz 7 der weltweit wichtigsten Nutzpflanzen – in China schafft sie es sogar auf Platz 4.

Sehr großes und komplex aufgebautes Genom

Trotz ihrer großen Bedeutung als Nutzpflanze wurde das Genom der Süßkartoffel erst jetzt sequenziert, berichtet das Bundesministerium für Forschung. Das lag hauptsächlich daran, dass das Erbgut mit 4,4 Gigabasen recht groß, dazu aber auch außerordentlich komplex aufgebaut ist. 90 Chromosomen besitzt die Pflanze. Ihr Chromosomensatz ist hexaploid, wie der des Weizens.

Chromosomen den Vorgängerpflanzen zugeordnet

Die Sequenzierung des Süßkartoffelgenoms zeigte, dass die süße Knolle eine ähnliche Entstehungsgeschichte durchlaufen hat wie der Weichweizen. Vor etwa 500.000 Jahren entstand sie aus einer Kreuzung zwischen einem diploiden sowie einem tetraploiden Vorfahren. In Summe ergibt das einen sechsfachen Chromosomensatz. Eine neu entwickelte Typisierungsmethode half den Wissenschaftlern dabei, jedes der 90 Chromosomen einer Vorgängerpflanze zuzuordnen.

Ihre Analysen zeigten außerdem: Einige Gene auf den jeweils sechs homologen Chromosomen waren häufig mutiert. Doch offenbar hat die Süßkartoffel davon keinen Schaden genommen, da intakte Gene auf den anderen Chromosomen diese Fehler ausgleichen. Ein sechsfacher Chromosomensatz sichert die Pflanze also ab, auch bei kritischen Mutationen einzelner Genkopien ohne größere Einschränkungen zu überleben. Mutationen, die auf diesen homologen Chromosomen stattfinden, können der Pflanze aber auch Vorteile verschaffen, die ihr Überleben günstig beeinflussen.

Die Genomforschung bei Pflanzen hilft nicht nur Wissenschaftlern, ein besseres Verständnis für unsere Nahrungsgrundlage zu bekommen, sondern auch Züchtern, die die Eigenschaften ihrer Pflanzen verbessern wollen. Das ist in Anbetracht des Klimawandels und der steigenden Weltbevölkerung notwendig, um die Nahrungssicherung der Menschen zu gewährleisten. (az)
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