Sonstiges
Entschlüsselung von Nutzpflanzengenomen – viel Nutzen für die Landwirtschaft
1977 entwickelte der britische Biochemiker Frederick Sanger ein Verfahren zur Auslesung von DNA-Sequenzen an einem Virus-Genom. Das Prinzip der DNA-Sequenzierung* hat Forscher auf der ganzen Welt elektrisiert: Sangers Methoden sollten besser und schneller werden, um die Genome komplexer Lebewesen entschlüsseln zu können. Was dies der Pflanzenzüchtung und damit der Landwirtschaft bringt, erläutern Dr. Martin Mascher und Dr. Marina Püpke Marone vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung.
Schnell gelesen (Kurzfassung):
In den letzten zwei Jahrzehnten ermöglichte der technologische Fortschritt die rasche Sequenzierung von Genomen bedeutender Pflanzenarten wie Weizen, Gerste, Roggen und Hafer. Dies führte zu bahnbrechenden Fortschritten in der Resistenz- und Merkmalszüchtung.
Die Pflanzenforschung profitiert von der Entschlüsselung durch die Identifikation landwirtschaftlich relevanter Gene und von der Beschleunigung des Selektionsprozesses. Während Resistenzgene erfolgreich kartiert wurden, bleibt die Erforschung komplexerer Merkmale wie Blühzeitpunkt und Ertrag anspruchsvoller, denn diese werden von vielen Genen und zusätzlich in ihrer Ausprägung stark von der Umwelt beeinflusst. Die genomische Selektion, basierend auf statistischen Modellen, prognostiziert Phänotypen und beschleunigt die Sortenentwicklung.
Die Genomanalyse ermöglicht auch die systematische Erfassung genetischer Diversität in Nutzpflanzen. Genbanken, wie das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung, bewahren pflanzengenetische Ressourcen als evolutionäres Erbe. Der Verlust biologischer Vielfalt durch Umweltveränderungen betont die Bedeutung dieser Genbanken. In der Zukunft wird die tiefgehende genomische Charakterisierung von Sortimenten, insbesondere von Gerste und Weizen sowie anderer Kulturpflanzen, durch Digitalisierung und Sequenzinformationen den Wert dieser genetischen Ressourcen weiter steigern.