Genomsequenz der Schattenmorelle entschlüsselt
Forschungsteam untersucht mit neuartigen Technologien das komplexe Erbgut der Sauerkirschsorte und zieht Rückschlüsse auf Entstehung der Obstart
Sauerkirschen (Prunus cerasus L.) haben ein sehr großes (tetraploides) Genom. Das liegt daran, dass sich im Verlauf der Evolution, also auf dem Weg von den wilden Vorfahren zu den heutigen Sorten, die Genome der Elternteile kombiniert haben. Die schiere Größe und Komplexität des Genoms erschwerte bislang die Entschlüsselung der kompletten Gensequenz bestimmter Sorten. Einer Forschungsgruppe des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Dresden, der Universität Greifswald und der niederländischen Firma KeyGene ist dies nun für die Sorte „Schattenmorelle“ gelungen. In „Frontiers in Plant Science beschreiben die Forschenden, wie sie mittels einer neuartigen Technologie, mit der lange DNA-Sequenzen erzeugt werden können, sowie Bioinformatik-Kniffen die Bausteine des sehr großen Erbguts entschlüsselt haben. Mit der Genomsequenz der Schattenmorelle liegen nun alle wichtigen genetischen Daten vor, um Rückschlüsse auf die Entstehung der Sauerkirschen zu ziehen.
„Sauerkirschen sind in den Regionen des Kaspischen und Schwarzen Meeres durch die natürliche Kreuzung der zwei Elternarten Steppenkirsche (Prunus fruticosa Pall.) und Süßkirsche (P. avium L.) entstanden“, berichtet Dr. Thomas Wöhner vom JKI in Dresden-Pillnitz. Der genaue Zeitpunkt und Ort dieser „spontanen Paarung“ sowie die Auswirkungen auf die Genomstruktur seien bislang noch nicht vollständig geklärt. „Fest steht jedoch, dass sich die beiden Elternarten zunächst getrennt voneinander entwickelt haben. Dann muss es in Gebieten, in denen sie gleichzeitig vorkamen, zufällig zu Hybridisierungen gekommen sein, aus denen schließlich die heutigen Sauerkirschen hervorgingen“, erklärt der Züchtungsforscher. Wie die entschlüsselte Genomsequenz der Schattenmorelle nun bestätigt, besteht das Genom der Sauerkirsche folglich aus zwei Teilen. Eine Hälfte der Chromosomen stammt von der Süßkirsche und die andere von der Steppenkirsche.
Originalveröffentlichung
Thomas W. Wöhner, Ofere F. Emeriewen, Alexander H. J. Wittenberg, Koen Nijbroek, Rui Peng Wang, Evert-Jan Blom, Harrie Schneiders, Jens Keilwagen, Thomas Berner, Katharina J. Hoff, Lars Gabriel, et al.; "The structure of the tetraploid sour cherry ‘Schattenmorelle’ (Prunus cerasus L.) genome reveals insights into its segmental allopolyploid nature"; Frontiers in Plant Science, Volume 14, 2023-12-1
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