Suche

Mais gehört zu den ältesten und wichtigsten Nutzpflanzen der Erde. 2009 wurde das Genom von Mais Zea mays das erste Mal vollständig sequenziert, also die Reihenfolge der Basen in der DNA aufgeschlüsselt. Jetzt hat die Wissenschaftlerin Doreen Ware ein neues Referenzgenom vorgestellt, das noch bessere Einsichten in die Genregulation bieten soll. Daraus ergeben sich nicht nur neue Forschungsansätze für die Grundlagenforschung, sondern langfristig auch für die Pflanzenzüchtung.

Wie entsteht der Zucker in den Zuckerrüben? Um den Ertrag von Zuckerrüben zu steigern, haben sich schon viele Wissenschaftler und Pflanzenzüchter mit der „Königin der Feldfrüchte“ beschäftigt. Der Zucker in den Zuckerrüben wird von den Pflanzen durch Photosynthese selbst hergestellt. Bei einer modernen, erntereifen Zuckerrübenpflanze macht der gespeicherte Zucker heute etwa 18 Prozent des Frischgewichts aus. Dabei sammelt sich der Zucker in Zellhohlräumen der Rübe an, den sogenannten Sammel-Vakuolen. Allerdings war bis vor kurzem noch nicht bekannt, wie der Zucker überhaupt in diese Vakuolen gelangt.

Phyto-, also Pflanzenhormone spielen eine wichtige Rolle für die Entwicklung und den Stoffwechsel der Pflanzen. Schüler wissen aus dem Biologieunterricht, dass die Abscisinsäure für das Abwerfen der Blätter im Herbst mitverantwortlich ist. Dass sie aber auch an der Geschlechtsfestlegung von Pflanzen beteiligt ist, war bisher nicht bekannt.

Den Obst-Anbauer irritiert zunächst die Vorstellung, dass es beispielsweise Apfel-, Birnen- oder Pflaumen-Sorten gibt, die keine Unterlage als Wurzelstock benötigen und wurzel- oder samenecht vermehrt werden können. Schließlich muss man bei solchen Sorten nicht auf die für die unterschiedlichen Standorte und Wuchsformen richtige Sorten-Unterlagen-Kombination achten. Mitunter findet man in den Gärten die falsche Kombination, wo beispielsweise auf sandigen Böden eine Apfelsorte mit schwach wachsender Unterlage gepflanzt wurde, die im Wuchs überhaupt nicht vorankommt.

Auch Pflanzen haben so etwas wie ein Immunsystem, mit dem sie Krankheitserreger wie Pilze, Viren oder Bakterien abwehren können. Kürzlich ist es Forschern mit einem gentechnischen Ansatz gelungen, bei den Versuchspflanzen Ackerschmalwand und Tabak eine Immunantwort auszulösen.

Verwandtschaftsbeziehungen werden ja öfter vor Gericht geklärt, aber dass Rebsorten vor dem Richter stehen, wie jüngst im „Uhudlerprozess“ in Österreich, dürfte doch ziemlich selten sein. Wissenschaftler am Fachinstitut für Rebenzüchtung des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Siebeldingen haben nun die wahre Identität der Rebsorte Ripatella und den Stammbaum der historischen amerikanischen Rebsorte Concord entschlüsselt und konnten damit gerichtlich angeordnete Rodungen im österreichischen Burgenland verhindern.

Beliebte Apfelsorten wie Gala oder Jonagold sind äußerst anfällig für Apfelschorf und Feuerbrand. Ein Hauptziel der Apfelzüchtung ist, widerstandsfähige Sorten gegen diese weit verbreiteten Apfelkrankheiten zu züchten. Die Züchtungstechnologie „Cis-Gentechnik“ beschreitet dabei einen neuen Weg: Wissenschaftler übertragen Resistenzgene aus Wildäpfeln per Gentechnik in gängige Kulturäpfel. Das Besondere daran ist, dass die neu gezüchteten Bäume so nur apfeleigene Gene enthalten. Seit 2011 testet das Team der Universität Wageningen cisgene Apfelbäume mit Schorfresistenz im Freiland. Die Schweizer Forschungseinrichtung Agroscope startet 2016 Freilandversuche mit feuerbrandresistenten cisgenen Apfelbäumen.

Eine Säule des integrierten Pflanzenschutzes ist das Verwenden von Sorten, die gegenüber Schädlingen und Krankheiten resistent oder tolerant sind. Mit diesem Taschenatlas wird dem Gartenbesitzer ein Ratgeber an die Hand gegeben, der es ihm erleichtert, die für seine Anbaubedingungen optimalen Obstarten und -sorten auswählen zu können.

Eine gesunde Gemüsesuppe, ein deftiger Blumenkohlauflauf oder ein leckeres Ratatouille – wir hätten diese leckeren Gerichte ohne Gregor Mendel nicht auf unserem Speiseplan. Denn die meisten Gemüse-, Obst-, aber auch alle anderen Kulturpflanzen sind erst durch Züchtung, sprich durch Selektion auf wertgebende Einzelmerkmale im Mendelschen Sinne, entstanden. Das Mendel Jahr 2016 würdigt diese wissenschaftliche Leistung.

Vor genau 20 Jahren pflanzten US-Landwirte erstmals gentechnisch veränderte Pflanzen (gv-Pflanzen) an. Die ersten Produkte der Grünen Gentechnik landeten schon im Herbst 1996 auf den europäischen Tellern. Kaum ein anderes Thema in der Landwirtschaft erhitzt seitdem die Gemüter so sehr wie die Grüne Gentechnik. Nach zwei Jahrzehnten lässt sich jedoch das Fazit ziehen: Es haben sich weder die großen Erwartungen erfüllt noch sind die heraufbeschworenen Katastrophen eingetreten.

Den Forschern am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben ist es jüngst gelungen, einen Ansatz für die effektivere Nutzung des Heterosiseffekts (die Kreuzung reinerbiger Elternlinien) für die Hybridzüchtung beim Weizen zu entwickeln. Davon könnte auch die Züchtung anderer selbstbefruchtender Getreidearten wie Gerste oder Reis profitieren.

Ein Jahr nach der erfolgreichen Genomsequenzierung präsentieren die Forscher des PLANT 2030 Projekts „Pre-Breed Yield: Zielgerichtete Züchtung zur Ertragssteigerung bei Raps“ nun das vollständige Abbild der genetischen Vielfalt des Rapses. Die Ergebnisse sind nicht nur für die praktischen Züchter, sondern auch für Evolutionsbiologen von großem Interesse. Denn Raps ist ein Modell für allopolyploide (die Chromosomensätze von mindestens zwei Arten in sich tragende) Pflanzen.