Das Erbgut des Weizens hat sechs Chromosomensätze und ist mit 17 Milliarden Bausteinen etwa fünf Mal so gross wie das menschliche Genom.
Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern mit Schweizer Beteiligung hat das Genom des Weizens weitgehend entschlüsselt. Dies könne dazu beitragen, in Zukunft Weizen mit höheren Erträgen für die wachsende Weltbevölkerung anzubauen, hoffen die Experten.
Der genetische Bauplan sei eine wichtige Ressource für Pflanzenwissenschaftler und Pflanzenzüchter. Das Internationale Weizen-Genom-Sequenzierungskonsortium (IWGSC) berichtet in der Fachzeitschrift «Science» über die Erkenntnisse zum Brotweizen-Genom. An den Forschungen war auch das Institut für Pflanzenbiologie der Universität Zürich beteiligt.
17 Milliarden Bausteinen
Noch handelt es sich um den Entwurf der Genom-Sequenz. Dennoch sprechen die Forscher von einem Meilenstein für den Erhalt einer vollständigen Sequenz - dieses Ziel will das Weizen-Genom Sequenzierung-Konsortiums in etwa drei Jahren erreichen.
Das Weizen-Genom zu entschlüsseln, ist eine Respekt einflössende Unternehmung: Das Erbgut hat sechs Chromosomensätze und ist mit 17 Milliarden Bausteinen etwa fünf Mal so gross wie das menschliche Genom. Die Forscher betrachteten jeden Chromosomenarm einzeln - die Analyse als Ganzes brachte zu viele Fehler.
Resistenz gegen Parasiten und Unwetter
Obwohl noch Abschnitte fehlen, könnten Züchter schon jetzt profitieren. «Wir wissen für den Grossteil der Gene, was sie machen», sagt Klaus Mayer, Leiter der Abteilung für Genombiologie am deutschen Helmholtz-Zentrum. Zum ersten Mal stünden Werkzeuge zur Verfügung, um schnell spezifische Gene auf einzelnen Weizenchromosomen zu lokalisieren. Damit könnten wünschenswerte Eigenschaften lokalisiert und gezielt zur Züchtung verwendet werden, um zukunftsfähige Sorten zu bekommen.
Bisher sei vor allem auf grosse und viele Körner geachtet worden. «Dadurch, dass wir auf bestimmte Merkmale gesetzt haben, wurden andere Merkmale vernachlässigt», sagt Mayer. Etwa gehe es dabei um die Anfälligkeit für Parasiten und Keime, Bruchfestigkeit und Klimabeständigkeit.
Es gebe riesige Sammlungen von Wildweizenarten. Man wolle nun dieses Reservoir an Genpool nutzbar machen und Grundeigenschaften der Elitelinien mit Eigenschaften kombinieren, die man in den Wildarten hat.
Kommende Nahrungsmittelknappheit
Weizen sei neben Reis und Mais das wichtigste Nahrungsmittel für die wachsende Weltbevölkerung. Die Erträge stagnierten aber. «Wir steuern sehenden Auges in eine Nahrungsmittelknappheit hinein», sagt Mayer. Hinzu kämen Probleme durch den Klimawandel. «Die Ertragssteigerung in den letzten 40 bis 60 Jahren war eklatant, aber sie kam im Wesentlichen durch Agrochemie und Düngung zustande. Das können wir uns nur in der ersten Welt leisten.»
Deshalb sei nun die Züchtung am Zug. «Es geht darum die Züchtungszeiträume zu verkürzen», sagt Mayer. Bis eine neue Sorte auf dem Acker sei, vergingen bisher acht bis zehn Jahre. «Das wollen wir deutlich verkürzen.»
