Brombeeren ohne Dornen: Wissenschaftler setzt das Genom einer Brombeere zusammen - ein wichtiger Schritt zur Züchtung besserer Früchte
Dornenlose, krankheitsresistente und schmackhaftere Brombeeren könnten in greifbare Nähe rücken - dank neuer genetischer Forschungen der Universität von Florida.
UF-Professor Zhanao Deng bei der Untersuchung von Beeren im UF/IFAS Gulf Coast Research and Education Center
UF/IFAS
Neue UF-Brombeersorten könnten ein Segen für Landwirte sein, die sich nach dem Niedergang der Zitrusfrüchte in Florida erholen wollen und eine Chance sehen, die wachsende Nachfrage nach Brombeeren zu befriedigen, die in den letzten Jahren stark an Beliebtheit gewonnen haben.
"Insgesamt bringt diese Studie nicht nur unser Verständnis der Brombeergenetik voran, sondern schafft auch die Voraussetzungen für erhebliche Verbesserungen in der Brombeerzüchtung", sagte der UF/IFAS-Forscher Zhanao Deng, der die Studie leitete, die kürzlich in der Zeitschrift Horticulture Research veröffentlicht wurde . "Das Endergebnis könnten bessere, robustere Brombeersorten sein, von denen sowohl die Landwirte als auch die Verbraucher weltweit profitieren.
In den letzten 20 Jahren ist die Nachfrage der Verbraucher nach Brombeeren gestiegen, was dazu geführt hat, dass die Landwirte in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt mehr von der geschmackvollen Frucht anbauen.
In den Vereinigten Staaten werden jährlich 37 Millionen Pfund an verarbeiteten Brombeeren und fast 3 Millionen Pfund an frischen Früchten produziert. In Florida werden Brombeeren auf 277 Farmen und 702 Acres angebaut, wie aus dem U.S. Department of Agriculture Census of Agriculture 2022 hervorgeht.
Die neue Studie befasst sich mit dem genetischen Aufbau von Brombeeren, sagte Deng, ein Professor für Umweltgartenbau am UF/IFAS Gulf Coast Research and Education Center. Er und seine Kollegen haben neue Brombeersorten entwickelt, indem sie tiefgreifende Erkenntnisse aus der Genomsequenzierung gewonnen haben.
Anhand einer großen Sammlung von DNA-Sequenzen der experimentellen Brombeere BL1 setzte das Team diese rechnerisch zusammen und rekonstruierte so die ursprüngliche Sequenz des gesamten Genoms dieser Brombeere.
Dazu muss man zunächst wissen, dass BL1 eine tetraploide Frucht ist, d. h. eine Frucht, die von einer Pflanze mit vier Kopien jedes Chromosoms in ihren Zellen stammt. Das bedeutet, dass sie doppelt so viele Chromosomen hat wie eine typische diploide Pflanze, z. B. eine Himbeere. Die Arbeit mit einer tetraploiden Pflanze ist komplexer als mit einer diploiden, so Deng.
"Die Freigabe dieses tetraploiden Brombeergenoms kann zu einer effizienteren und gezielteren Züchtung beitragen, was letztlich zur Entwicklung neuer Sorten mit verbesserter Fruchtqualität und Resistenz gegen wichtige Krankheiten führen wird", so Deng. "Das aus dieser Forschung hervorgegangene Referenzgenom kann für jeden, der mit Brombeeren arbeitet, ein leistungsfähiges Werkzeug sein.
Die Genomassemblierung lüftet auch die Geheimnisse hinter wichtigen Merkmalen wie der Züchtung von Brombeerpflanzen ohne Dornen und der Produktion von Anthocyanen, die die Farbe und den Gesundheitsnutzen der Früchte beeinflussen.
"Diese Erkenntnisse können uns helfen zu verstehen, warum Brombeeren mit der Zeit ihre charakteristische tiefviolette/schwarze Farbe entwickeln und wie man diesen Prozess möglicherweise verbessern kann, um nahrhaftere Beeren zu erhalten", sagte er.
Für Florida, den Südosten der Vereinigten Staaten und Regionen mit ähnlichem Klima sind diese Forschungsergebnisse sehr vielversprechend.
Mit den genetischen Erkenntnissen aus dieser Studie kann laut Deng der Prozess der Züchtung von Brombeersorten beschleunigt werden, die besser an die lokalen Anbaubedingungen angepasst sind, wodurch sowohl der Ertrag als auch die Qualität der in Florida und weltweit erzeugten Früchte verbessert werden können.
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