Mehr Körner pro Ähre, mehr Ertrag vom Feld

05.01.2016 Forschung & Technik

Ährenverzweigungs-Gen im Weizen identifiziert

Neben der Gesundheit und den pflanzenbaulichen Eigenschaften ist für die Landwirte vor allem das Ertragsvermögen einer Sorte von Bedeutung. Genetik-Wissenschaftler haben nun ein Gen identifiziert, das für eine spezielle Ährenverzweigung bei Weizen und Gerste verantwortlich ist, mit der die Pflanzen mehr Körner pro Ähre ausbilden.

Für die Ernährung der wachsenden Anzahl von Menschen auf der Erde braucht es gesicherte Erträge im Pflanzenbau. Ein internationales Forscherteam um Dr. Naser Poursarebani und Dr. Thorsten Schnurbusch von der unabhängigen Arbeitsgruppe „Pflanzliche Baupläne“ beim Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben konnte vor kurzem ein Gen identifizieren, das maßgelblich zur Ertragssteigerung beitragen kann.

Kleiner Unterschied mit großer Wirkung

Der sogenannte „Wunder-Weizen“ hat ebenso wie die „Compositum“-Gerste aufgrund einer Mutation einen ungewöhnlichen Ährenaufbau, bei dem sich kleine Seitenähren an den Blütenständen bilden. Die Ährenverzweigung sorgt dafür, dass sie nicht nur anders aussehen als andere Weizen- oder Gerstensorten, sondern auch mehr Körner pro Ähre ausbilden. Das „branched-headt“-Gen, kurz bht, sitzt auf dem Chromosom 2 und codiert Transkriptionsfaktoren (Übertragungsfaktoren) für spezielle Proteine , die Einfluss auf die Ährenarchitektur haben. Ähnliche Gene sind auch bei anderen wichtigen Getreidearten wie Mais (BD1) und Reis (FZP/BFL1) bekannt, sodass eine hohe Erblichkeit für die Ährenausbildung erwiesen ist. Verantwortlich für die im Vergleich zur Wildform veränderte Ähre ist eine Punktmutation, also eine Mutation, durch die nur eine einzelne Nukleinbase eines DNA-Abschnitts durch eine andere ausgetauscht wurde. Mit der Entdeckung dieser Gene bieten sich viele Möglichkeiten, dieses Merkmal auch in moderne Weizensorten einzubringen und das Ertragspotenzial von Weizen zu steigern, um so dem Problem stagnierender Erträge entgegen zu wirken.