Montag, 27. Juni 2022
27.05.2022 07:02
Forschung

Hafer: Potenzial für neue Züchtungen

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Von: AgE/blu

Einem internationalen Team von Wissenschaftlern ist es in sechs Jahren Arbeit erstmals gelungen, das Erbgut des Hafers umfassend zu charakterisieren. Diese Ressource kann dazu beitragen,  das Verständnis der Biologie des Hafers zu verbessern und die Züchtung zu beschleunigen.

Kulturhafer (Avena sativa L.) ist eine alte Kulturpflanze, die vermutlich vor mehr als 3’000 Jahren domestiziert wurde. Damals wuchs sie als Unkraut auf Weizen- und Gerstenfeldern. Hafer hat einen kleinen CO2-Fußabdruck und bietet eine Reihe erheblicher gesundheitlicher Vorteile.

Kartierung durch Sequenzierung

Zudem hat die Pflanze das Potenzial, tierische Lebensmittel teilweise zu ersetzen. Aufgrund fehlender Genom-Ressourcen war es jedoch bisher nicht möglich, moderne Methoden der Pflanzenzüchtung anzuwenden

Wie das Helmholtz Zentrum München und das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) am 18. Mai 2022 mitteilten, wurden detaillierte Analysen von Genfamilien, die für die menschliche Gesundheit und Ernährung von Bedeutung sind, durchgeführt.

Dabei seien weitere Beweise für die Sicherheit von Hafer in der glutenfreien Ernährung gefunden worden. Zudem sei eine Kartierung durch Sequenzierung eines agronomischen Merkmals durchgeführt worden, das mit der Wassernutzungseffizienz zusammenhänge. Die Wissenschaftler versprechen sich von ihren Erkenntnissen ein besseres Verständnis der positiven Gesundheitsaspekte des Hafers sowie Möglichkeiten zur Optimierung des Anbaus.

Hafer gehört zur Familie der ökonomisch wichtigen Süssgräser (Poaceae), zu der auch Weizen, Reis, Gerste, Hirse, Mais, Sorghum und Zuckerrohr gehören.
Olof Olsson

Potential für neue Züchtungen

«Zum ersten Mal ist es nun möglich, einzelne Gene mit agronomischen Merkmalen von Hafer zu verknüpfen», erläuterte der IPK-Wissenschaftler Martin Mascher. Nach seinen Worten bildet das vollständig annotierte hexaploide Hafer-Referenzgenom die Basis für Fortschritte in der Haferzüchtung und der grundlegenden Haferbiologie sowie für das laufende Pan-Genom-Projekt. «Wir haben das Potential für neue und zielgerichtete Züchtungen geschaffen», so Nick Sirijovski von der Universität Lund.

Nun sei besser zu verstehen, welche Hafersorten untereinander kompatibel seien. Das erlaube die Kombination verschiedener Eigenschaften, um das Gesundheitsprofil, die Erträge, Resistenzen gegen Schädlinge und Trockenheit und auch die Klimaresilienz zu verbessern. Diese Aspekte sind laut Helmholtz Zentrum «besonders spannend», da Hafer gute Erträge auch auf marginalen Böden und einen geringeren ökologischen Fussabdruck aufweise als beispielweise Weizen.

Die Komplexität des Hafer-Genoms ergibt sich nach Angaben der Forschungseinrichtungen unter anderem aus seiner Grösse. Die Pflanze verfüge über sechs Chromosomensätze mit insgesamt mehr als 80’000 Genen,
der Mensch hingegen nur über zwei Chromosomensätze mit etwa 20’000 Genen. Ausserdem sei die Anordnung der Gene beim Hafer deutlich «unsortierter» als bei anderen Getreidearten mit vielen Gen-Verdopplungen und Umstrukturierungen zwischen den einzelnen Chromosomen.

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