Wissenschaftler erstellen genetische Karte von Energiepflanze
Ein britisch-amerikanisches Team bestehend aus Wissenschaftlern und Unternehmen haben eine erste hochauflösende und umfassende Karte einer vielversprechenden Energiepflanze erarbeitet. Es handelt sich um Miscanthus-Gras, das von Experten als hohes, rohrartiges Gras beschrieben wird, das als Ausgangsstoff für Biokraftstoffe, Bioprodukte und Biostrom verwendet werden kann. Die in der Fachzeitschrift PLoS ONE vorgestellte Studie vermittelt wichtige Einblicke in die Forschungsanstrengungen, um die Bioenergieproduktion zu verwirklichen. Wissenschaftler vom Institute of Biological, Environmental and Rural Sciences (IBERS) der Aberystwyth University in Wales und Mitarbeiter von Ceres Inc., einem Energiepflanzenkonzern mit Sitz in den USA, haben an diesem Projekt zusammengearbeitet. Das Team aus Wales erzeugte eine Sammlung genetisch mit einander verwandter Pflanzen, während das amerikanische Unternehmen die DNA sequenzierte und bewertete. Den Forschern zufolge, verkürzte eine derartige genetische Karte die Produktentwicklungszeiten anderer Pflanzen. Insgesamt wurden 19 Chromosomen von Miscanthus lokalisiert. Das Team produzierte und analysierte mehr als 400 Millionen DNA-Sequenzen und erstellte einen Plan des genetischen Alphabets der Pflanze. Sie identifizierten 20 000 genetische Unterschiede, d.h. Marker, mit denen Genetiker einzelne Pflanzen anhand von winzigen Abweichungen in ihrer DNA unterscheiden können. Mit Hilfe von 3500 dieser Marker erstellten sie die genetische Karte. Dem Team zufolge sind die Marker von großer Bedeutung und können zur Verbesserung von Ernten verwendet werden. In vorherigen Studien konnten lediglich etwa 600 Marker identifiziert werden. Außerdem konnte nicht die Struktur alle Chromosomen des Miscanthus-Grases beschrieben werden. Die Beschreibung der Struktur war der Schlüssel für die Einrichtung eines modernen Pflanzenzüchtungsprogramms. "Durch die Definition der genetischen Vielfalt in unseren Keimplasmasammlungen mit Hilfe der neuen DNA-Marker können wir schneller wichtige Pflanzeneigenschaften in unsere neuen, durch Samen vermehrten Miscanthus-Produkte einführen", sagte Dr. Richard Flavell von Ceres. Das Team erwartet, dass weniger Zeit, Geld und Aufwand benötigt wird, um die Samen in unterschiedlichen Umgebungen zu züchten. Auch Pflanzenzüchter werden von dieser Entdeckung profitieren. "Das gemeinsame Miscanthus-Entwicklungsprogramm mit Ceres hat neue Einblicke in die Evolution der Art sowie die Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei den Populationen in verschiedenen Ländern und Umgebungen gegeben", sagte Dr. Iain Donnison vom IBERS. "Bei anderen Pflanzen dauerte es Jahrzehnte, um diese umfangreichen Informationen zusammenzutragen, aber mit moderner Biologie und Genomiktechnologie haben Ceres und IBERS haben meiner Meinung nach eines der weltweit umfassendsten marker-basierten Zuchtprogramme für Miscanthus auf die Beine gestellt. " Die Studie wurde vom Biotechnology and Biological Sciences Research Council Sustainable Bioenergy Centre (BSBEC) im Vereinigten Königreich unterstützt. Bezüglich der Studie sagte Professor Douglas Kell vom BSBEC: "Diese Partnerschaft zwischen Universität und Industrie leistet einen bedeutenden Beitrag zur Erwirtschaftung von nachhaltigen Ausgangsstoffen für erneuerbare Energie und andere pflanzliche Produkte. Eine genetische Karte ebnet den Weg für bessere Züchtungsergebnisse, um die Aufnahme von Sonnenlicht, den im Laufe der Vegetationsperiode verbrauchten Kohlenstoff und die Kohlenstoffaufteilung in der geernteten Biomasse zu erhöhen. Diese Forschungsarbeiten sind ein wichtiger Schritt bei der Verbesserung der Erträge von Biorohstoffen ohne Erhöhung der Ressourcen. "Weitere Informationen finden Sie unter: PLoS ONE: http://www.plosone.org/home.action Aberystwyth University: http://www.aber.ac.uk/en/
Länder
Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten
