Roggengenom ist entschlüsselt

19.04.2017
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK)

Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK) hat das Roggengenom entschlüsselt. Die veröffentlichte Roggensequenz schließt eine Lücke in der Getreideforschung. Als Ergebnis seiner Zusammenarbeit stellt das Forschungsteam damit eine Ressource für vergleichende Genomanalysen, die Analyse der Funktionen wichtiger Gene und damit für die genombasierte Präzisionszüchtung verbesserter Getreidesorten zur Verfügung.

Unter allen Vertretern der Süßgräser weist Roggen das größte diploide Genom auf, was nichts anderes ist als ein doppelter Chromosomensatz. „Lange Zeit lag keine Sequenz des Roggengenoms vor, während die Genome der verwandten Getreidearten Gerste und Weizen in den vergangenen Jahren entschlüsselt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt wurden“, sagt Eva Bauer, die am Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung der TU München arbeitet und Erstautorin der Studie ist. „Diese Lücke haben wir mit unserer Publikation im Fachblatt ‚The Plant Journal’ nun geschlossen. Mit der Entschlüsselung des Roggengenoms untersuchten wir auch dessen herausragende genetische Diversität.“ Uwe Scholz, Leiter der Forschergruppe Bioinformatik am Leibniz Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben fügt hinzu: „Diese genetische Ressource ist ein unverzichtbares Werkzeug für die Aufklärung der Biologie und Evolution der wichtigen Triticeae-Arten mittels vergleichenden Genomanalysen und für die Übertragung dieses Wissens auf deren phänotypische Eigenschaften.“

Roggen ist eine wichtige Spezies bei der Aufklärung der genetischen und funktionellen Hintergründe agronomisch wichtiger Eigenschaften der Kulturgräser. Kenntnisse über das Roggengenom sind daher relevant für die züchterische Verbesserung von Weizen und Gerste. Roggen hebt sich durch eine besonders hohe Frosttoleranz von anderen Gräsern ab. Darüber hinaus zeigt er auf armen Böden und bei Trockenstress vergleichsweise gute Erträge. Genetisches Material von Roggen findet sich in vielen Weizensorten und trägt zu deren Anpassungsfähigkeit an biotische und abiotische Stressfaktoren bei. Daher wird die nun zur Verfügung stehende Roggensequenz künftig die Aufklärung molekularer Mechanismen wichtiger agronomischer Eigenschaften erleichtern und als ein maßgebliches Werkzeug der züchterische Verbesserung der Kulturgräser dienen.

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