Wissenschaftler entschlüsseln Rapsgenom

Erst vor wenigen tausend Jahren entstanden die ersten Rapspflanzen aus einer zufälligen Artkreuzung zwischen Kohl- und Ölrübsenformen. Das Besondere: Samen aus Artkreuzungen werden erst nach zufälliger, vollständiger Verdopplung beider Chromosomensätze der Elternteile fruchtbar. Da alle heutigen Blütenpflanzen ((mag den Begriff lieber))auf ähnliche Weise entstanden sind, gibt die Genomsequenz von Raps einen wichtigen Einblick in die evolutionären Prozesse der Artentstehung.

Vorteilhafte Mutationen
Treffen zwei verwandte, aber unterschiedliche Genome in einem Zellkern zum ersten Mal aufeinander, verliert die Pflanze üblicherweise doppelte Genkopien und eine neue Art entsteht. Der Raps aber habe bislang fast alle Genkopien seiner beiden Elternspezies behalten, dokumentieren die Wissenschaftler. Damit besitzt die Pflanze rund 101.000 Gene, während der Mensch schätzungsweise weniger als 30.000 Gene hat.

Da beim Raps viele Genfunktionen aufgrund der Genomdopplung mehrmals vorhanden und somit einzelne Kopien überflüssig sind, gibt es ein großes Potenzial zur Änderung und Anpassung durch vorteilhafte Mutationen. Viele für die heutige Nutzung des Rapses wichtige Eigenschaften entstanden unmittelbar nach der Artentstehung durch den Austausch von Chromosomenstücken. Die Kenntnisse aus der Genomsequenzierung haben vor allem für die Züchtung neuer Ölrapssorten mit besserer Umweltverträglichkeit und erhöhtem Ertrag eine große Bedeutung.

Die Sequenzierung des Rapsgenoms wurde durch Dr. Boulos Chalhoub vom französischen nationalen Agrarforschungsinstitut INRA koordiniert. Auf deutscher Seite wurden die Arbeiten zusammen mit kommerziellen Rapszüchtern im Rahmen des Forschungskonsortiums „PreBreedYield“ durchgeführt, ein Vorhaben der Förderaktivität „Pflanzenbiotechnologie der Zukunft“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Dr. Birgit Samans und Prof. Dr. Rod Snowdon von der Professur für Pflanzenzüchtung unterstützen die Arbeit von der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) aus.

Chalhoub et al. (2014): Early allopolyploid evolution in the post-neolithic Brassica napus oilseed genome. Science, Ausgabe vom 22. August 2014.
DOI: 10.1126/science.1253435

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