Kenntnis der Gene soll die Nutzpflanze noch süßer und ertragreicher machen Genom der Zuckerrübe entschlüsselt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Kenntnis der Gene soll die Nutzpflanze noch süßer und ertragreicher machen

Genom der Zuckerrübe entschlüsselt

Die Zuckerrübe - ein wichtiger Zuckerlieferant. © Thomas Kraft/ Syngenta

Sie ist der wichtigste Zuckerlieferant in Europa: die Zuckerrübe. Jetzt haben Forscher erstmals das erbgut dieser wichtigen Nutzpflanze entschlüssselt. Die Kenntnis der Gene soll unter anderem dabei hefen, künftig Rüben mit einem noch höheren Zuckerantielo zu züchten, wie die Wissencshaftler in „Nature“ berichten. Denn bisher macht er nur rund 20 Prozent der Pflanze aus.

Fast 90 Prozent des bei uns verkauften und verbrauchten Zuckers stammt aus Zuckerrüben. Diese Nutzpflanze wurde erst im 18. Jahrhundert aus der Runkelrübe gezüchtet – im Vergleich zu anderen Nutzpflanzen ist sie damit eher ein Nachzügler. Seither aber ist sie einer der wichtigsten Rohstoffe für die Zuckerherstellung. Immerhin rund ein Drittel der Weltzuckerproduktion stammt aus Zuckerrüben. Die Rüben werden aber auch für die Gewinnung nachwachsender Rohstoffe wie Bioethanol und Biogas eingesetzt. Im Gegensatz zu dem in tropischen Regionen wachsenden Zuckerrohr gedeihen Zuckerrüben am besten in den mittleren Breiten.

Aber auch botanisch ist die Rübe nicht uninteressant, denn sie gehört einer ziemlich illustren Ordnung an: Die Gruppe der Caryophylalles umfasst immerhin so unterschiedliche Gewächse wie Spinat, Kakteen und fleischfressende Pflanzen wie Sonnentau und Kannenpflanze. Bisher aber ist von noch keinem Vertreter dieser Pflanzenordnung das Erbgut sequenziert worden. Die Zuckerübe ist nun die Erste. Ihr Genom hat nun ein internationales Forscherteam unter Leitung von Heinz Himmelbauer vom Max-Planck-Institut für molekulare Züchtungsforschung in Berlin sequenziert.

Grundstein für noch süßere Rüben

Die Entschlüsselung ergab, dass das Erbgut der Zuckerrübe aus rund 567 Millionen Basenpaaren besteht. Jedes Basenpaar entspricht dabei einem Buchstaben im genetischen Code der Nutzpflanze und damit eine bestimmte Bedeutung. „Unsere Aufgabe war es herauszufinden, welche Information jedes einzelne Zeichen enthält und welche Funktion diese Information innerhalb der Genetik der Zuckerrübe hat“, so der Bioinformatiker Peter Stadler von der Universität Leipzig. „Wir können zwar noch nicht sagen, wie die Zuckerrübe wächst, aber wir können nun sagen, welche Gene welche Funktion haben.“

Wichtig ist dies vor allem, um zu wissen, welche Gene die Bauanleitung für welche Proteine enthalten. Denn die Proteine bilden Enzyme, die die Zuckerproduktion steuern. Und das bestimmt den Zuckergehalt und damit letztlich den Ertrag. Derzeit sind höchstens 20 Prozent einer Zuckerrübe für die Zuckerproduktion nutzbar. Forscher hoffen nun aber, durch die Kentnis der Gene diesen Anteil erhöhen zu können. „Durch unsere Forschung haben wir die Grundlage dafür gelegt, dass durch gesteuerte Züchtungen der verwertbare Zuckeranteil innerhalb der Zuckerrübe erhöht und so der Ertrag gesteigert werden kann“, sagt Stadler. (Nature, 2013; doi: 10.1038/nature12817)

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(Universität Leipzig, 19.12.2013 – NPO)

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