Wissenschaftler der Wageningen University & Research (WUR) haben das Zwiebelgenom entschlüsselt. Das versetzt Pflanzenzüchter in die Lage, schneller neue Zwiebelsorten zu entwickeln, die z.B. trockenresistent sind. So kann die weltweit wachsende Nachfrage nach Zwiebeln gedeckt werden.
„Das Zusammenfügen der Teile war ein großes Puzzle“, so der Forscher Richard Finkers. Das Zwiebelgenom ist riesig, ungefähr 16-mal größer als das Tomatengenom und 5-mal größer als das des Menschen.
Die Zwiebel gehört zu den weltweit am häufigsten angebauten Gemüsesorten. In vielen Ländern ist sie ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung. „Wenn Zwiebeln überall auf der Welt angebaut werden sollen, brauchen wir Sorten, die für die verschiedenen Anbaubedingungen geeignet sind“, sagt Olga Scholten, Forscherin in der Pflanzenzüchtung. "Wir brauchen zum Beispiel Zwiebeln, die gegen verschiedene Pilze resistent sind, denn Pilzkrankheiten können Zwiebeln schädigen und erhebliche Ernteverluste verursachen." Die Züchtung neuer Sorten wird nun, da das Zwiebelgenom verfügbar ist, einfacher sein.
Ein Puzzle aus 100.000 Teilen
„Durch die Größe des Zwiebelgenoms war es eine enorme Aufgabe war, dieses Rätsel aufzulösen. Das Zwiebelgenoms ist vergleichbar mit der Fertigstellung eines Puzzles bestehend aus 100.000 Teilen, von denen 95.000 nur blaue Himmelsstücke sind“, sagt Finkers. „Nur 5000 Stück machen wirklich den Unterschied. Mit Hilfe neuester DNA-Sequenzierungstechnologien ist es uns gelungen, einen großen Teil zu sequenzieren. Mit dieser Technologie konnten kleine und große sich überlappende Fragmente zusammengefügt werden.“
Untersuchung des Zwiebelgenoms durch Forscher aus Wageningen
„Jetzt, wo wir das Zwiebelgenom veröffentlichen, können auch andere Forscher und Pflanzenzüchter die Möglichkeiten nutzen, die die Genomsequenz bietet“, sagt Finkers. „Das wird die Wissensbasis erweitern und das Screening von viel mehr Sorten oder Wildarten auf das Vorhandensein bestimmter Gene oder deren Kombination ermöglichen. Dies könnte in ein Kreuzungsprogramm einfließen, in dem nützliche Eigenschaften von anderen Zwiebelsorten oder von verwandten Wildarten kombiniert werden.“
Der Zugriff auf die Genomsequenz der Zwiebel wird die Geschwindigkeit der Züchtungsarbeit verdoppeln wird und sich in Zukunft auf etwa sechs oder sieben Jahre verkürzen, so die Erwartungen der Pflanzenzüchter. „Bei anderen Nutzpflanzen wie Kartoffeln und Reis wurde bereits gründlich untersucht, welche Rolle bestimmte Gene bei der Resistenz gegen Krankheiten oder Toleranz gegenüber Dürre spielen. Auf der Grundlage der Sequenzinformationen dieser pflanzlichen Gene können Züchter jetzt ähnliche Gene im Zwiebelgenom leichter identifizieren und so ihre eigene Züchtungsarbeit vorantreiben.“
Zusammenarbeit
Wageningen University & Research hat bei der Sequenzierung der Zwiebel-DNA mit drei niederländischen Unternehmen zusammengearbeitet: den Pflanzenzuchtfirmen Bejo Zaden sowie De Groot en Slot und dem Genomik-Unternehmen ServiceXS. Teile des Projekts wurden durch die akademische Zusammenarbeit mit Prof. Masayoshi Shigyo (Laboratory of Vegetable Crop Science, Yamaguchi University, Japan) und Prof. Shusei Sato (Graduate School of Life Sciences, Tohoku University, Aoba-ku, Sendai, Japan) durchgeführt.
Für mehr Informationen:
www.wur.nl