Weizen

Durchbruch bei Genom-Entschlüsselung


Foto: jplenio / Pixabay

Wissenschaftler haben das Genom des Brotweizens genauer unter die Lupe genommen. Sie erhoffen sich durch Neuzüchtungen Perspektiven für die Welternährung.

Mehr als 200 Wissenschaftler aus 73 Forschungseinrichtungen in 20 Ländern haben gemeinsam das Genom des Brotweizen kartiert. Federführend daran beteiligt waren auch Forschende des Helmholtz Zentrums München und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben. 

Nahezu vollständiges Referenzgenom

Bei der in der Wissenschaftszeitschrift ‚Science‘ publizierten Sequenz handelt es sich um das erstmals weitestgehend vollständige Referenzgenom von Weizen – eine gemeinsame Grundlage für alle, die den Weizen verstehen, erforschen oder verbessern wollen. „Die vollständige Sequenzierung des Genoms von Brotweizen wurde lange Zeit für unmöglich gehalten, da es enorm groß und komplex ist“, verdeutlicht Dr. Nils Stein, Leiter der Arbeitsgruppe Genomik Genetischer Ressourcen am IPK in Gatersleben, die Herausforderung. „Das Fünffache des menschlichen Genoms verteilt sich nochmal auf drei Subgenome und organisiert sich über 21 Chromosomen mit zahlreichen sich wiederholenden Elementen“, so der Wissenschaftler.

Da auch modernste Technologien die Basenabfolge des Erbguts nicht im Ganzen entschlüsseln können, standen den Forschern immer nur Fragmente des Genoms zur Verfügung. Entsprechend schwierig sei es gewesen, den korrekten Zusammenbau dieser Teilsequenzen nachzuvollziehen. Hierfür entwickelten die Wissenschaftler spezielle Algorithmen und neue Strategien, um diesen Daten Herr zu werden.

Hoffnung auf neue Sorten

Nun hoffen alle beteiligten Forscher, die sich unter dem Dach des International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC) versammelt haben, dass durch ihre Arbeit neue Weizensorten gezüchtet werden können, die besser an klimatische Herausforderungen angepasst sind, höhere und vor allem stabilere Erträge liefern sowie höhere Nährstoffqualitäten aufweisen. Zudem sollen der Anbau und die Verwertung des Weizens nachhaltiger werden. Denn Weizen ist und bleibt eine Schlüsselpflanze für die weltweite Ernährungssicherung: Er stellt das Grundnahrungsmittel von mehr als einem Drittel der Weltbevölkerung dar.

 

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