Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Uralte genetische Tricks verbessern die Qualität des Weizens

05.01.2006
Neue Gene ermöglichen auch bei Dürre Steigerung des Ertrags

Durch die Wiederholung eines Ereignisses der Evolution, dass den Weizen vor Tausenden Jahren veränderte, haben Wissenschafter des International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) neue Pflanzenarten geschaffen, die in Dürreregionen bei Lebensmittelengpässen Leben retten können. Der Weizen (Triticum aestivum) ist weltweit für Millionen von Menschen ein Grundnahrungsmittel. Er ist das Ergebnis von zwei seltenen genetischen Ereignissen, die während der Steinzeit in einer Region des Nahen Ostens stattfanden, der als der fruchtbare Halbmond bekannt ist.

Zwei verschiedene Arten sind normalerweise nicht in der Lage, hybride Abkömmlinge zu erzeugen. Ihre Chromosomen stimmen nicht überein und daher kann es bei Bildung von Geschlechtszellen wie Eizellen oder Sperma zu keiner entsprechenden Paarbildung kommen. Manchmal ermöglicht jedoch ein genetischer Ausnahmefall die Produktion von Geschlechtszellen mit der doppelten Anzahl von Chromosomen. Vereinigen sich zwei derartige Geschlechtszellen, entsteht eine ganz neue, fruchtbare Art mit der doppelten Anzahl von Chromosomen.

Diese seltene von einer Befruchtung gefolgte Verdoppelung fand in der Geschichte des modernen Weizens zwei Mal statt. Vor und 30.000 Jahren kam es zwischen dem Einkorn (Triticum monococcum) und einer Art von wildem Spelzweizen (Aegilops speltoides) zu einer Hybridisierung, durch die der so genannte Emmer entstand, der über vier Sätze von Chromosomen verfügte. Vor rund 9.000 Jahren kam es zu einer Kreuzung zwischen Emmer, der südlich des Kaspischen Meeres wuchs, mit einer anderen Wildweizenart (Aegilops tauschii). In der Folge entstand eine Pflanze mit sechs Chromosomensätzen.

Diese Kreuzung verfügte über größere Getreidekörner als seine Vorläufer und wurde aus diesem Grund von den führen Bauern geschätzt. Die Abkömmlinge dieser Pflanzen bedecken heute mehr Ackerland als jede andere Feldfrucht. Es wird geschätzt, dass es sich dabei weltweit um mehr als 500 Millionen Morgen handelt. Dieser genetische Triumph hatte aber auch eine Kehrseite. Die Beliebtheit des Weizens führte zu einer sehr geringen genetischen Diversität und schränkte damit die Alternativen für die Entwicklung von Arten ein, die gegen Dürre oder Schädlinge resistent waren.

Das Team um Richard Trethowan hat im Labor jene Ereignisse wiederholt, die vor 9.000 Jahren stattgefunden haben. Die Wissenschafter sammelten im Nahen Osten wilde Grassorten und kreuzten sie mit modernen Versionen von Emmer, um einen neuen Weizen zu schaffen. Die seltene Verdoppelung der Chromosomen wurde mit Hilfe von Chemikalien erneut ausgelöst. Dieses Verfahren erlaubt, wie die Gentechnik, das Einführen neuer Gene. Der Vorteil besteht darin, dass vorher nicht bekannt sein muss, um welche Gene es sich zu handeln hat. Die neuen Weizensorten sind für den Anbau nicht geeignet, da ihre Eigenschaften eher jenen der Gräser entsprechen. Laut Trethowan sei es jedoch leicht, mittels bekannter Verfahren die wenigen nützlichen Gene in den normal eingesetzten Weizen einzubringen.

Der genetische Input hat laut Nature zu deutlichen Verbesserungen bei der Resistenz gegen Trockenheit geführt. Einer der neu entwickelten Weizenstämme produziert unter trockenen Bedingungen zwischen 20 und 40 Prozent mehr Getreidekörner. CIMMYT hat zu Testzwecken weltweit Saatgutproben an die verschiedensten Institutionen geschickt. Die ersten Ergebnisse sind viel versprechend: So sollen Bauern in Ecuador darauf brennen, ihre Äcker auf den neuen Weizen umzustellen. Trethowan geht davon aus, dass es mit Hilfe der neuen Gene bereits in fünf oder sechs Jahren allgemein zu einer drastischen Verbesserung der Ernten kommen wird.

Michaela Monschein | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.cimmyt.org
http://www.nature.com

Weitere Berichte zu: Chromosom Geschlechtszellen Trethowan Weizen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Mikroben stärken pflanzeneigene Abwehrkräfte gegen Extremwetter
30.01.2019 | Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.

nachricht Trickreiche Methode im Nachbarschaftsstreit: Tabakpflanzen schicken hungrige Raupen zur Konkurrenz
25.01.2019 | Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

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: Wasser ist homogener als gedacht

Um die bekannten Anomalien in Wasser zu erklären, gehen manche Forscher davon aus, dass Wasser auch bei Umgebungsbedingungen aus einer Mischung von zwei Phasen besteht. Neue röntgenspektroskopische Analysen an BESSY II, der ESRF und der Swiss Light Source zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Bei Raumtemperatur und normalem Druck bilden die Wassermoleküle ein fluktuierendes Netz mit durchschnittlich je 1,74 ± 2.1% Donator- und Akzeptor-Wasserstoffbrückenbindungen pro Molekül, die eine tetrahedrische Koordination zwischen nächsten Nachbarn ermöglichen.

Wasser ist das „Element“ des Lebens, die meisten biologischen Prozesse sind auf Wasser angewiesen. Dennoch gibt Wasser noch immer Rätsel auf. So dehnt es sich...

Im Focus: Licht von der Rolle – hybride OLED ermöglicht innovative funktionale Lichtoberflächen

Bislang wurden OLEDS ausschließlich als neue Beleuchtungstechnologie für den Einsatz in Leuchten und Lampen verwendet. Dabei bietet die organische Technologie viel mehr: Als Lichtoberfläche, die sich mit den unterschiedlichsten Materialien kombinieren lässt, kann sie Funktionalität und Design unzähliger Produkte verändern und revolutionieren. Beispielhaft für die vielen Anwendungsmöglichkeiten präsentiert das Fraunhofer FEP gemeinsam mit der EMDE development of light GmbH im Rahmen des EU-Projektes PI-SCALE auf der Münchner LOPEC (19. bis 21. März 2019), erstmals in Textildesign integrierte hybride OLEDs.

Als Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der organischen Elektronik setzt sich das Fraunhofer FEP schon lange mit der...

Im Focus: Light from a roll – hybrid OLED creates innovative and functional luminous surfaces

Up to now, OLEDs have been used exclusively as a novel lighting technology for use in luminaires and lamps. However, flexible organic technology can offer much more: as an active lighting surface, it can be combined with a wide variety of materials, not just to modify but to revolutionize the functionality and design of countless existing products. To exemplify this, the Fraunhofer FEP together with the company EMDE development of light GmbH will be presenting hybrid flexible OLEDs integrated into textile designs within the EU-funded project PI-SCALE for the first time at LOPEC (March 19-21, 2019 in Munich, Germany) as examples of some of the many possible applications.

The Fraunhofer FEP, a provider of research and development services in the field of organic electronics, has long been involved in the development of...

Im Focus: Laserverfahren für funktionsintegrierte Composites

Composites vereinen gewinnbringend die Vorteile artungleicher Materialien – und schöpfen damit zum Beispiel Potentiale im Leichtbau aus. Auf der JEC World 2019 im März in Paris präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein breites Spektrum an laserbasierten Technologien für die effiziente Herstellung und Bearbeitung von Verbundmaterialien. Einblicke zu Füge- und Trennverfahren sowie zur Oberflächenstrukturierung erhalten Besucher auf dem Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau AZL, Halle 5A/D17.

Experten des Fraunhofer ILT erforschen und entwickeln Laserprozesse für das wirtschaftliche Fügen, Schneiden, Abtragen oder Bohren von Verbundmaterialien –...

Im Focus: Grüne Spintronik: Mit Spannung Superferromagnetismus erzeugen

Ein HZB-Team hat zusammen mit internationalen Partnern an der Lichtquelle BESSY II ein neues Phänomen in Eisen-Nanokörnern auf einem ferroelektrischen Substrat beobachtet: Die magnetischen Momente der Eisenkörner richten sich superferromagnetisch aus, sobald eine elektrische Spannung anliegt. Der Effekt funktioniert bei Raumtemperatur und könnte zu neuen Materialien für IT-Bauelemente und Datenspeicher führen, die weniger Energie verbrauchen.

In heutigen Datenspeichern müssen magnetische Domänen mit Hilfe eines externen Magnetfeld umgeschaltet werden, welches durch elektrischen Strom erzeugt wird....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LastMileLogistics Conference in Frankfurt befasst sich mit Lieferkonzepten für Ballungsräume

19.02.2019 | Veranstaltungen

Bildung digital und multikulturell: Große Fachtagung GEBF findet an der Uni Köln statt

18.02.2019 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Thema Desinformation in Online-Medien

15.02.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wasser ist homogener als gedacht

20.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Von mobilen Reinräumen und personalisierten Strandschuhen

20.02.2019 | HANNOVER MESSE

Smart Building: Weniger Energieverbrauch, mehr Komfort

20.02.2019 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics