Genetik des Pflanzenwachstums auf der Spur		erstellt am 09. 05. 05
Quantitative Eigenschaften hängen von komplexen Netzwerken an Genen ab Jena (pte) - Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena sind der Beantwortung der Frage wie viele Gene das Pflanzenwachstum beeinflussen, einen Schritt näher gekommen. Die Identifizierung von Genen, die der Vererbung quantitativer Eigenschaften zugrunde liegen, ist sowohl für die Pflanzenzüchtung als auch für die Medizin von großer Bedeutung. Die Forscher konnten nun am Beispiel der Modellpflanze Arabidopsis thaliana zeigen, dass das Wachstum von Pflanzen von einer Vielzahl an Genen abhängt, die jeweils einen vergleichsweise geringen Effekt haben, aber komplex miteinander wechselwirken, berichten sie in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. Die quantitativen Eigenschaften eines Organismus, dazu gehören etwa das Wachstum und der Ertrag von Nutzpflanzen oder ihre Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger, spielen auch eine wichtige Rolle. Für die Untersuchungen haben die Forscher um Jürgen Kroymann und Thomas Mitchell-Olds aus dem Genom der Modellpflanze zufällig einen etwa 210.000 Basenpaare großen Abschnitt entnommen und diesen darauf untersucht, welchen Einfluss die dort lokalisierten Gene auf das Pflanzenwachstum haben. Durch eine Serie gezielter Kreuzungen zwischen zwei verschiedenen Arabidopsis-Ökotypen konnten die Forscher diesen Genabschnitt genetisch so zerlegen, dass in jeder Kreuzung jeweils ein anderer seiner Teilstücke variierte, der dabei aber immer von genetisch identischen Bereichen flankiert wurde. Die Nachkommen dieser Kreuzungen wurden dann auf ihre Wachstumsrate untersucht. Die Forscher konnten zeigen, dass sich allein in diesem vergleichsweise kleinen Bereich des Genoms bereits zwei solche Wachstums-beeinflussende Gene befinden. In einem Fall konnten sie sogar das verantwortliche Gen selbst identifizieren. Daraus lasse sich der Schluss ziehen, dass im gesamten Genom dieser Pflanze - es umfasst etwa 130 Mio. Basenpaare - Hunderte von Genen enthalten sein müssen, die einen Einfluss auf das Pflanzenwachstum haben. Insgesamt belegen die Untersuchungen der Wissenschaftler damit eine bisher kaum dokumentierte Komplexität in der genetischen Steuerung quantitativer Eigenschaften. Daher kommt es in der Pflanzenzüchtung weniger darauf an, auf einzelne vorteilhafte Genvarianten zu selektieren, als vielmehr die bereits vorhandene natürliche genetische Variation einer Art optimal zu kombinieren, meinen die Forscher.
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