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Sonntag, 23.07.2017
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Gurke und Melone stammen vom Himalaya

Genetische Vergleichsstudien enthüllen Ursprung aller Cucumis-Pflanzen in Asien und Australien

Gurken und Melonen stammen ursprünglich aus Afrika, so dachte man bisher. Doch damit lag man falsch, wie jetzt eine in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) erschienene genetische Studie enthüllt. Stattdessen kommt die botanische Gattung Cucumis aus Asien, einige Arten sogar aus Australien und den Küstengebieten des Indischen Ozeans. Bedeutung hat dies, weil die Gurke weltweit eines der am häufigsten angebauten Gemüse ist und zu den wenigen Blütenpflanzen gehört, deren Genom bereits ganz sequenziert wurde.
Gurken gehören wie Melonen zur Gattung Cucumis

Gurken gehören wie Melonen zur Gattung Cucumis

Die Gurke gehört zu den „Top Ten“ der weltweit angebauten Gemüsesorten und auch der Umsatz der Honigmelone boomt. Selbst in der Forschung sind Cucumis-Arten beliebt. So ist die Gurke – neben Berühmtheiten wie dem Reis oder dem Wein - eine von nur sechs Blütenpflanzen, deren Genom vollständig entziffert wurde. In den letzten zehn Jahren wurden mehrere Tausend wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, in denen es um Gurke oder Melone ging, etwa als Modellpflanzen für die Geschlechtsbestimmung bei Blüten. Dafür ist vergleichsweise wenig über die Verwandtschaft der Cucumis-Arten bekannt. So konnte bislang nur vermutet werden, dass etwa die Melone aus Afrika stammt, weil man irrtümlich glaubte, dort wilde Verwandte erkannt zu haben.

Domestikationsgeschichte genetisch nachvollzogen


Ein Forscherteam der Ludwig-Maximilians-Universität München hat nun die abstammungs- und Domestikationsgeschichte dieser Pflanzengruppe erstmals genauer mithilfe gentischer Methoden analysiert. „Wir haben Teile des genetischen Materials von mehreren 100 Cucumis- Herbarbelegen analysiert, die aus Afrika, Australien und Asien stammen“, berichtet Patrizia Sebastian, die Erstautorin der Studie. „Dabei hat sich gezeigt, dass die wilde Schwesternart der Melone aus Australien stammt, von der sie sich vor etwa drei Millionen Jahren abspaltete. Beide Spezies trennten sich von ihren verbleibenden asiatischen und australischen Verwandten vor etwa zehn Millionen Jahren.“

Die Zahl der Cucumis-Arten in Asien und Australien umfasst nun mindestens 25 Arten, die sich vor rund zwölf Millionen Jahren von ihren afrikanischen Verwandten trennten. Neun dieser Spezies wurden in der vorliegenden Studie erstmals genetisch nachgewiesen. Die Beschreibung und lateinische Benennung werden Renner und ihr Team zu einem späteren Zeitpunkt veröffentlichen.


Ursprung am Himalaya


Insgesamt sprechen die Daten für Asien als die Ursprungsregion auch des gemeinsamen Vorfahren von Gurke und Melone: Für beide Spezies lassen sich Vorgängerpopulationen im Himalaya nachweisen. In Indien und China finden sich genetisch besonders diverse Rassen von Cucumis melo. „Unsere Daten belegen auch eindeutig, dass die der Gurke nächste verwandte Art die Spezies Cucumis hystrix aus dem Östlichen Himalaya ist“, sagt Renner. „Untersuchungen dieser wilden Arten sollten sich künftig also auf Asien und Australien konzentrieren.“

Alte Pflanzensammlungen für moderne Forschung


Diese Ergebnisse unterstreichen, welche Bedeutung jahrhundertealte botanische Sammlungen und Herbare auch für die moderne Forschung haben können. „Ein großer Teil der Pflanzen, die wir jetzt genetisch untersucht haben, wurden im 19. Jahrhundert gesammelt – und in vielen Fällen dann wieder vergessen“, sagt Renner, die auch Direktorin der Botanischen Staatssammlung und des Botanischen Gartens in München ist. „Heute könnten diese Schätze kaum mehr gesammelt werden: Manche Fundorte gibt es nicht mehr, weil dort, wo früher Cucumis debilis wuchs, inzwischen ein Vorort von Hanoi entstanden ist.“
(Ludwig-Maximilians-Universität München, 21.07.2010 - DLO)
 
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