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Genetischer Bauplan des Brotweizen-Genoms enthüllt

Letzter Schritt zur vollständigen Genomsequenz

Das Internationale Weizen-Genom-Sequenzierungskonsortium (IWGSC) veröffentlichte heute in der internationalen Zeitschrift Science einen Entwurf der Sequenz des Brotweizen-Genoms.
KWS Cereals ist einer von 22 Unterstützern und Sponsoren dieses Konsortiums.

Der auf Chromosomen basierende Entwurf liefert neue Einblicke in die Struktur, Organisation und Evolution des großen und komplexen Genoms von der weltweit am häufigsten angebauten
Getreide-Nutzpflanze.

Der genetische Bauplan ist eine unschätzbar wichtige Ressource für Pflanzenwissenschaftler und Pflanzenzüchter.
Zum ersten Mal steht ihnen eine Reihe von Werkzeugen zur Verfügung, um schnell spezifische Gene auf einzelnen Weizenchromosomen innerhalb des Genoms zu lokalisieren.
Jorge Dubcovsky, Professor an der Universität von Kalifornien in Davis, USA sagt, dass diese Ergebnisse „eine wundervolle Ressource in unserem Labor waren.

Die Entwicklung von genom-spezifischen Primern, die früher mehrere Wochen Arbeit beinhaltete, kann nun innerhalb weniger Stunden erledigt werden.
Die Kartierung beliebiger Sequenzen auf spezifische Chromosomen-Arme kann nun in silico in Minuten erfolgen. Zusätzlich zur Beschleunigung alltäglicher Arbeiten/Routinearbeiten
der Weizengenetik, erlaubt diese Ressource Analysen und Entdeckungen auf der genomischen Ebene, die bisher nicht möglich waren.“

Der Entwurf der Sequenz ist ein bedeutender Meilenstein für den Erhalt einer vollständigen Referenz-Sequenz des hexaploiden Brotweizen-Genoms, dem wichtigsten Ziel des Internationalen
Weizen Genom Sequenzierung-Konsortiums.In derselben Ausgabe von Science präsentiert ein anderer Beitrag die erste Referenzsequenz für das größte Chromosom 3B. Dies etabliert
ein Proof-of-concept und eine Vorlage für die Sequenzierung der verbleibenden Chromosomen. Die Wissenschaftler des IWGSC schätzen, dass die vollständige Genomsequenz innerhalb von
drei Jahren verfügbar ist.

“Mit dem Entwurf der Gensequenz von jedem der Brotweizen-Chromosomen und der ersten Referenzsequenz des Chromosomen 3B haben wir einen wichtigen Abschnitt unseres Meilensteinplans erreicht“, kommentiert
Catherine Feuillet, IWGSC Co-Vorsitzende. „Wir kennen nun die weitere Vorgehensweise, um eine Referenzsequenz für die 20 verbleibenden Chromosomen zu erhalten und wir werden
hoffentlich die benötigten finanziellen Mittel finden, um dies innerhalb der nächsten drei Jahre zu erreichen.“

Mit einer Chromosomen-basierten vollständigen Sequenz stehen Pflanzenzüchtern hochwertige Werkzeuge zur Verfügung, um Züchtungsprogramme zu beschleunigen und um zu
identifizieren, wie Gene komplexe Merkmale/Eigenschaften wie Ertrag, Kornqualität, Krankheit, Resistenz oder Toleranz gegen abiotischen Stress kontrollieren. Sie werden in der
Lage sein, eine neue Generation von Weizensorten mit höheren Erträgen und verbesserter Nachhaltigkeit zu produzieren, um die Ansprüche einer wachsenden Weltbevölkerung in einer sich
verändernden Umwelt zu befriedigen.

Der Entwurf der Sequenz hat bereits neue Erkenntnisse über die Geschichte und Evolution des Weizengenomes sowie von Genen, die in der Entwicklung der Körner eine Rolle spielen,
ermöglicht, wie am Beispiel von zwei zusätzlichen Veröffentlichungen, die in derselben Ausgabe von Science erscheinen, verdeutlicht wird.

Weizen ist ein bedeutender Bestandteil der Nahrung in vielen Bevölkerungen der Welt. Weizen wird auf einer größeren Fläche als jede andere Nutzpflanze angebaut und mehr
als 215 Millionen Hektar Weizen werden jährlich für eine Weltproduktion von fast 700 Millionen Tonnen geerntet; Weizen ist somit das dritthäufigste Getreide der Welt nach Mais und Reis.
Er ist die Hauptquelle für pflanzliches Eiweiß in der menschlichen Ernährung, da er einen höheren Proteingehalt aufweist als Mais oder Reis. Die Weizen-Pflanze ist
sehr vielseitig aufgrund ihrer Fähigkeit in einer großen Breite an Umwelten angebaut werden zu können.
Weizen kann problemlos gelagert und leicht in Mehl für eine Vielzahl an qualitativ hochwertigen Nahrungsmitteln verwandelt werden.

Über IWGSC:
Das IWGSC, mit mehr als 1.000 Mitgliedern aus 57 Ländern, ist ein internationales, gemeinschaftliches Konsortium, das 2005 von einer Gruppe Weizenanbauern, Pflanzenforschern
sowie öffentlichen und privaten Züchtern gegründet wurde. Das Ziel des IWGSC ist die Bereitstellung einer hochqualitativen Genomsequenz des Brotweizens für die
Öffentlichkeit, um so eine Basis für die Grundlagenforschung aufzubauen, die Züchtern die Entwicklung verbesserter Sorten ermöglicht.

Mehr Informationen finden Sie unter www.wheatgenome.org

Kontakt:
Viktor Korzun (BR-CE-BT)
viktor.korzun@kws.com


 
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