Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursprung des kultivierten Reis`: Variationen im Reisgenom schaffen Klarheit

16.10.2012
Reis ernährt fast die Hälfte der Menschheit. Wie und wo diese wichtige Kulturpflanze entstanden ist, wird unter Wissenschaftlern schon lange kontrovers diskutiert. Eine neue Studie weist den Entstehungsort ins südliche China und deutet darauf hin, dass die Unterart japonica aus indica entstanden ist.
Die Kultivierung von Feldfrüchten war ein langwieriger Selektionsprozess, der einer der größten Fortschritte für die menschliche Zivilisation bedeutete. Da Reis bis heute zu den wichtigsten Grundnahrungsmitteln in der menschlichen Ernährung gehört, zählt die Kultivierung des heutigen Reis` (Oryza sativa L.) zu den bedeutendsten Entwicklungsprozessen in der menschlichen Geschichte. Die Unterart indica des Kulturreises (Oryza sativa ssp. indica) wird auch als Langkorn, Basmati-Reis oder Patna-Reis bezeichnet. Oryza sativa ssp. japonica wird als Klebreis oder Risotto z.B. für Sushi verwendet.

Trotz der Tatsache, dass Reis sogar ein Modellsystem für Pflanzenbiologen ist, sind drei wichtige evolutionsgeschichtliche Fragestellungen immer noch nicht vollständig geklärt:

1. Wo liegt der geographische Ursprung des kultivierten Reis`?

2. Welcher O. rufipogon Typ diente dem heutigen Reis als direkter wilder Vorfahre?
3. Resultieren die zwei Unterarten des kultivierten Reis`, indica und japonica, aus einer einzigen oder aus mehreren Kultivierungen?

Diese Fragen werden seit geraumer Zeit von Wissenschaftlern kontrovers diskutiert. Zahlreiche genetische und archäologische Studien wurden bereits durchgeführt, um die phylogenetische Abstammung des Reis` zu klären und um die demographische Geschichte der Reiskultivierung zu beleuchten.

Zunächst wiesen phylogenetische Untersuchungen auf molekularer Ebene darauf hin, dass indica und japonica unabhängig voneinander entstanden sind. In einer darauffolgenden Studie wurde jedoch entdeckt, dass beide Unterarten dasselbe Allel für ein wichtiges Kultivierungsgen tragen, was wiederum eher für einen gemeinsamen Ursprung spricht.

Eine im letzten Jahr an SNP-Markern von 630 Genfragmenten durchgeführte demographische Analyse weist ebenfalls auf einen gemeinsamen Kultivierungsursprung von Reis hin. Damit schien der Ursprung geklärt. Bis kurz darauf eine Studie basierend auf genetischen Populationsanalysen mit genomweiten Daten von kultiviertem und wilden Reis veröffentlicht wurde. Diese wies darauf hin, dass die Genome von indica und japonica wohl doch unterschiedlichen Ursprungs sind.

Aufklärung oder ein neuer Zwischenstand

Auf der Suche nach wissenschaftlichen Antworten auf diese evolutionsgeschichtlichen Fragen, erzeugten Forscher nun Genomsequenzen von 446 geographisch unterschiedlichen Typen der Wildreisart Oryza rufipogon, dem unmittelbaren Vorfahren des kultivierten Reis`. O. rufipogon und O. oryza unterscheiden sich in zahlreichen morphologischen und physiologischen Eigenschaften. Außerdem generierten die Wissenschaftler Genomsequenzen von 1.083 kultivierten indica und japonica Variationen, um eine Karte zu erstellen, anhand derer sich Reisgenomvariationen vergleichen lassen.

Auf der Suche nach Merkmalen für eine Selektion identifizierten die Forscher 55 molekulare Signaturen, die während der Kultivierung aufgetreten sind. Die genetischen Merkmale, die mit der Kultivierung in Verbindung stehen, wurden von den Wissenschaftlern über hochauflösende genetische Karten analysiert. Ihre Untersuchungen zeigten, dass Reis der Art Oryza sativa japonica zuerst von einer spezifischen Population von O. rufipogon im mittleren Gebiet um den 177 km langen Perlstrom im südlichen China kultiviert wurde. Oryza sativa indica Reis wurde nachfolgend aus Kreuzungen zwischen japonica Reis und lokalem Wildreis gezüchtet, da sich die ursprünglichen Sorten in den Südosten und nach Südasien ausbreiteten.

Ob die Herkunft des Reis` damit endgültig geklärt sein wird, bleibt abzuwarten. Für die Forscher entscheidender ist, dass diese Erkenntnisse helfen werden, aktuelle Züchtungsprogramme effizienter und zielführender zu gestalten. Denn ein besseres Verständnis der genetischen Vielfalt fördert deren züchterische Nutzung.
Quelle:
Huang, X. et al. (2012): A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated rice. In: Nature, online publication, 3. Oktober 2012, doi:10.1038/nature11532.

Huang, X. et al. | Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/journal/aktuelles/ursprung-des-kultivierten-reis-variationen-im-reisgenom-schaffen-klarheit?piwik_campa

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Elefanten-Herpes: Super-Verbreiter gefährden Jungtiere
04.05.2017 | Universität Zürich

nachricht Wurmmittel für Weidetiere können die Keimung von Pflanzensamen beeinflussen
27.04.2017 | Universität Trier

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften