ETH-Forschende lüften Rätsel um Evolution von Gräsern

12. Januar 2023 13:55

Zürich - Drei bestimmte Gene verhindern Inzucht bei Gräsern. Das haben Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) jetzt erstmals nachgewiesen. Das könnte bei der Zucht genetisch einheitlicher Nutzgräser wie Reis und Gerste helfen oder genetisch vielfältigere Populationen ermöglichen.

Ein Forschungsteam um Bruno Studer, ETH-Professor für Molekulare Pflanzenzüchtung, hat jene Gene des als Futtermittel weltweit wichtigen Englischen Raigrases bestimmen können, die die Pflanze vor Inzucht schützen. Laut einer Medienmitteilung der ETH handelt sich um drei Gene, die verhindern, dass sich die Pflanze mit eigenen oder nah verwandten Pollen selbst befruchtet. Dieser Selbstinkompatibilität genannte Mechanismus sichert in der Natur, dass die genetische Vielfalt einer Population erhalten bleibt.

Den Angaben zufolge eröffnen diese Erkenntnisse neue Möglichkeiten für die Züchtung von Futtergräsern, aber auch von wichtigen selbstbestäubenden Grasnutzpflanzen des Menschen wie Reis oder Gerste. „Mit Kenntnis dieser Gene haben wir eine wichtige Grundlage, um den Mechanismus zu kontrollieren und ihn für die Züchtung zu nutzen“, erklärt Studer. Dies könnte auch bei der Nachzucht genetischer Vielfalt bei Pflanzen hilfreich sein, die die Selbstinkompatibilität verloren haben.

„Den Durchbruch verdanken wir den Fortschritten bei Genomanalysen“, erklärt Studer. „Diese haben es uns erst in den vergangenen Jahren erlaubt, rasch und umfassend das gesamte Erbgut eines einzelnen Organismus zu sequenzieren.“

Anders als bei anderen Pflanzenfamilien beruht die Selbstinkompatibilität bei Gräsern nicht auf einem, sondern auf zwei Gen-Orten. Weitere Untersuchungen der Gruppe deuten darauf hin, „dass sich dadurch in der Grasfamilie viel mehr Möglichkeiten und Flexibilität in der Erkennung von eigenem Pollen eröffneten“. Das sei wichtig, weil sie mit 16'000 Arten, die auf allen Kontinenten verbreitet sind, eine der grössten und erfolgreichsten Pflanzenfamilien überhaupt ist. mm

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