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Wie die Blütenpflanzen sich entwickelten

Forscher haben eine alte moosähnliche Blütenpflanze dazu verwendet, um Genetik und Evolutionsgeschichte von Kulturpflanzen zu enträtseln, die das Rückgrat der europäischen Agrarwirtschaft bilden.
Wie die Blütenpflanzen sich entwickelten
Blütenpflanzen, die sogenannten Angiospermen, stellen fast unsere gesamte Nahrung und zusätzlich noch Pharmazeutika, Textilien, Holz und Biokraftstoff. Obgleich fossile Funde ungefähr angeben, wann die Blütenpflanzen in Erscheinung getreten sind, bleibt dennoch unklar, wie sie sich entwickelten und in zwei große Gruppen (die einkeimblättrigen Pflanzen und die Eudikotyledonen) aufteilten.

Die von der EU finanzierte Initiative ORIGIN (The model plant system Trithuria (Hydatellaceae), a new window into the origin of flowering plants and gene function) verwendete ein kleines Wasserkraut mit der Bezeichnung Trithuria submersa zur Aufdeckung dieses Geheimnisses.

Trithuria ist von hohem Stellenwert für das Verständnis der Angiospermenentwicklung, da sie eine der frühesten bekannten Blütenpflanzen ist. Sie lässt sich auf die frühesten Angiospermenvorfahren noch vor der Trennung von einkeimblättrigen Pflanzen (Getreidesorten wie Mais, Weizen und Reis) und Eudikotyledonen (die meisten unserer Gemüse und Früchte) rückdatieren.

ORIGIN entwickelte die Trithuria zu einer Modellpflanze, um genetische Zusammenhänge bei Angiospermen zu untersuchen. Die Forscher setzten genetische Daten ein, um Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den Trithuriaarten abzuleiten und sie an die Wurzel des Stammbaums der Bedecktsamer zu setzen. ORIGIN identifizierte und unterteilte in Zusammenarbeit mit der University of Perth (Australien), der University of British Columbia (Kanada), der Universität Moskau (Russland) und Kew Botanical Gardens (Vereinigtes Königreich) mehrere neue Arten.

Im Folgenden betrachteten die Forscher die Evolutionsgeschichte von Genen, welche das Blühen bei einem Gras steuert, bei dem es Verbindungen zu Getreidekulturpflanzen gibt. Indem man nachverfolgte, auf welche Weise sich diese Gene von ähnlichen Genen in Trithuria und anderen Angiospermen unterschieden, entdeckte man, wie sich neue Merkmale entwickelten.

Mit der Ermittlung von Genen aus der Zeit vor und nach der Entwicklung von einkeimblättrigen Pflanzen und Eudikotyledonen werden die Wissenschaftler die Genfunktion weiterer wichtiger Blütenpflanzengruppen vorhersagen und verstehen können. Da wir in Bezug auf unsere Nahrungsmittel und andere natürliche Ressourcen auf diese Pflanzen angewiesen sind, sind Erkenntnisse darüber, wie deren Gene funktionieren, von äußerster Wichtigkeit für die europäische Wirtschaft.

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Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Blütenpflanzen, Angiospermen, ORIGIN, Trithuria, Genfunktion
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