Genom erkannt, Problem halb gebannt

10.11.2020 Forschung & Technik

Erbinformation wichtiger Unkräuter entschlüsselt

Schon die Namen flößen Respekt ein: Palmer Amaranth, Warzenfrüchtiger Fuchsschwanz und Grünähriger Fuchsschwanz. Alle drei sind wirtschaftlich bedeutende Unkräuter in der Landwirtschaft weltweit. Wissenschaftler der Universität Illinois und des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen konnten ihr Genom entschlüsseln, was die Bekämpfung im Ackerbau zukünftig erleichtert.

Palmer Amaranth, Warzenfrüchtiger und Grünähriger Fuchsschwanz, so heißen die drei Unkräuter, die Landwirten in aller Welt große Probleme machen. Jetzt haben internationale Wissenschaftler ihre Genominformationen erforscht. "Die von uns nun vorgelegten Erkenntnisse zum Erbgut schädlicher Unkräuter werden die weitere Forschung in diesem Gebiet deutlich beschleunigen und intensivieren. Zudem ermöglichen die Daten, ein besseres Verständnis zu entwickeln, wie Schädlinge eine Resistenz gegenüber Herbiziden entwickeln können", sagt Pat Tranel, Professor und stellvertretender Leiter der Abteilung für Nutzpflanzenwissenschaften an der University of Illinois.

Mit neuen Methoden Puzzle-Teilchen zusammenfügen

Long-Read-Sequenzierung, so lautet das Verfahren, das nun ein komplettes Bild der Erbinformationen bringt. Die Kartierung fügt Puzzle-Teilchen um Puzzle-Teilchen zusammen, bis ein vollständiges Abbild entsteht. Beim Palmer Amaranth kam noch eine weitere Methode, die „Chromatin-Conformation-Capture-Sequenzierung“ ins Spiel, um die vorhandenen Puzzle-Teile noch weiter zu ordnen. Für den Warzenfrüchtigen und den Grünährigen Fuchsschwanz verwendeten die Wissenschaftler eine Technik aus der Rinderzüchtung, die die Gene eindeutig den mütterlichen und väterlichen Chromosomen zuordnet. Die so gewonnenen Informationen über die Gene der Unkräuter ermöglichen ein besseres Verständnis über deren Herbizidresistenzen.

Im Zuge der weiteren Forschung ist auch eine Einkreuzung weiblicher Sterilität denkbar. „Wir wollen die biochemischen Resistenzmechanismen der Fuchsschwanzarten besser verstehen, um den Landwirten neue Lösungen für eine optimale Kontrolle der wichtigsten Unkräuter anzubieten", sagt Jens Lerchl, Leiter der frühen biologischen Forschung zu Herbiziden bei der BASF und Mitautor der Studie. Gefördert wurde das Projekt vom National Institute of Food and Agriculture des USDA, der International Max Planck Research School und der Max-Planck-Gesellschaft.

Quelle: Gabot.de