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Gregor Mendel und die Farbe der Erbsenblüten

Regeln aus dem Klostergarten

Erstmals näher beschrieben hat die hinter der Vererbung bei Pflanzen stehenden Zusammenhänge der Augustinermönch Gregor Mendel. In seinem Klostergarten begann der Geistliche im Jahr 1856 besondere Merkmale von Erbsenpflanzen auf deren Vererbung hin zu untersuchen. Als Junge bereits hatte Mendel im elterlichen Betrieb bei der Veredelung von Obstbäumen geholfen. Und auch nach Studienjahren der Physik und der Arbeit als Gymnasiallehrer ließ ihn sein botanisches Interesse nicht ruhen.

Gregor Mendel (1822 - 1884) untersuchte sieben Merkmale der Erbsenpflanze. Anhand seiner Kreuzungsversuche konnte er die hinter der Vererbung dieser Merkmale steckenden Regelmäßigkeiten erkennen und stellte so die auch als Mendelsche Regeln aus dem Schulunterricht bekannten Vererbungsgesetze auf. Hier sind fünf der von ihm gewählten Merkmale dargestellt. © Mariana Ruiz LadyofHats / CC-by-sa 1.0

Für seine Studien im klösterlichen Garten wählte er genau sieben Merkmale der Erbsen aus, die ihm besonders geeignet für die Beobachtung erschienen. Dabei war ihm wichtig, dass die ausgewählten Merkmale in ihren Ausprägungen besonders gut unterscheidbar sind. Er entschied sich schließlich für die Blütenfarbe, die bei den von ihm untersuchten Pflanzen entweder violett oder weiß war, die Form und Farbe der Samen und der Schoten sowie die Wuchsstruktur und Verzweigung der Stängel. Nun konnte er mit seinen später berühmt gewordenen Kreuzungsexperimenten beginnen.

Botanik in Feinarbeit

Dazu sortierte er zunächst – wie seit Generationen üblich – die Pflanzen nach den von ihm ausgewählten Merkmalen: violette zu violetten, weiß blühende zu weiß blühenden und so weiter…

Um herauszufinden, wie sich die einzelnen Merkmale auf die nächste Generation übertragen, kreuzte er nun violette mit weißen Erbsenpflanzen. Dabei achtete er penibel darauf, dass sich die Pflanzen nicht selbst bestäuben konnten und entfernte dafür behutsam die Staubblätter der einzelnen Blüten. Zudem verhüllte er die Blüten, um auch eine unkontrollierte Fremdbestäubung zu verhindern. So ging Mendel sicher, dass es tatsächlich der von ihm auf die Narben aufgebrachte Pollen war, der die Pflanzen befruchtete und es so zu einer Kreuzung von weiß und violett blühenden Erbsen kam.

Erbsenblüten. Für Mendel ein gut zu untersuchendes Merkmal. © Bmdavll / CC-by-sa 1.0

Ganz neu war das Vorgehen des geistlichen Botanikers dabei nicht. Allerdings hatte die Größenordnung, in welcher er seine Versuche durchführte, eine ganz neue Dimension: Er begann mit etwa 355 künstlich befruchteten Exemplaren, aus denen er schließlich 12.980 weiß-violette Hybride zog. Sein Fleiß sollte mit wissenschaftlichem Erfolg belohnt werden: Denn siehe da, die aus der Kreuzung entstehende Tochtergeneration blühte – mit einigen wenigen Ausnahmen – durchgehend violett.

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Grundstein der Vererbungslehre

Aber wieso? Mendel wertete seine umfangreichen Untersuchungen und Beobachtungen statistisch aus und leitete von den Ergebnissen drei heute als Mendelsche Regeln bekannte Vererbungsgrundlagen ab. Da er weder Gene noch Chromosomen kannte, musste er sich genau auf seine Beobachtungen verlassen, denn er konnte nicht erklären, warum die Nachkommen der von ihm gekreuzten weißen und violetten Erbsen alle violett waren, er konnte es nur feststellen.

Dennoch legten seine Erkenntnisse den Grundstein für das Verständnis der molekularen Vorgänge bei der Vererbung. Sie illustrieren aber auch, wie einfach und zugleich komplex die Vorgänge sind. Denn die auf den ersten Blick simpel anmutenden Regeln Mendels gelten nicht immer – der Mönch hatte per Zufalls genau sieben Merkmale ausgewählt, die sich unabhängig voneinander vererben. Wäre seine Wahl anders gefallen, hätte er vielleicht anders geschlussfolgert.

Letztlich sind es die von Mendel beschriebenen Prinzipien, die bis heute die Grundlage jeder Züchtung und gentechnischen Arbeit mit Pflanzen bilden.

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Stand: 12.04.2013

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Grüne Gentechnik
Von den Kartoffeln der Inkas zum Gen-Soja

Von Sonja bis Sokrates
Warum brauchen wir so viele Sorten?

Aussuchen und Vermehren
Von den Grundlagen der Züchtung

Regeln aus dem Klostergarten
Gregor Mendel und die Farbe der Erbsenblüten

Von Mendel zur Gentechnik
Wie moderne Verfahren und genetisches Wissen die Pflanzenzüchtung veränderten

Altes Ziel - neue Wirkung
Wie funktioniert die Grüne Gentechnik?

Salz, Dürre und neue Vitamine
Grüne Gentechnik für den Kampf gegen den Welthunger?

Ein Bakterium als Gentechnik-Helfer
Die Methoden der Grünen Gentechnik

Plasmidringe und Gen-Kanonen
Wie kommen die fremden Gene in die Pflanze?

Landen Gentech-Produkte auf unseren Tellern?
Die Regeln zur Kennzeichnung - und ihre Ausnahmen

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