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Natural variation for drought tolerance in the grass Brachypodium distachyon, a new model species for ecological genomics

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Die Genetik hinter der Dürreresistenz von Pflanzen

Es herrscht große Sorge, dass der Klimawandel den landwirtschaftlichen Erträgen auf der ganzen Welt stark zusetzen wird. Es besteht jedoch Hoffnung, dass neues Wissen zur Frage, wie sich Pflanzen an trockene Umgebungen anpassen, auch auf wichtige Getreidesorten übertragen werden kann.

Klimawandel und Umwelt

Arabidopsis thaliana, die Ackerschmalwand, ist ein Modellorganismus, der bei wichtigen Forschungen zur Pflanzengenetik geholfen hat. Zwischen der Ackerschmalwand und Weizen, Reis und anderen Getreidesorten, von denen sich die Weltbevölkerung ernährt, gibt es aber kaum Ähnlichkeiten. Vor kurzem wurde das in gemäßigten Zonen wachsende Gras Brachypodium distachyon als geeigneter Kandidat zu Forschungszwecken vorgeschlagen. Die EU fördert Grundlagenforschung in diesem Bereich über das Projekt "Natural variation for drought tolerance in the grass Brachypodium distachyon, a new model species for ecological genomics" (Vargendroutolbrachy). Ziel ist es, besser zu verstehen, wie Pflanzen mit Stresssituationen wie Trockenheit umgehen. An Proben von B. distachyon, die in der Trockenregion der Iberischen Halbinsel in Spanien gesammelt wurden, wurden genetische Screenings durchgeführt. Außerdem wurden Informationen über die Fähigkeit der Pflanze, mit Wassermangel umzugehen, gesammelt, insbesondere hinsichtlich Wassernutzungseffizienz und Blütezeit. Bei den Untersuchungen wurde eine große Variationsbreite entdeckt, obwohl diese nicht zufällig verteilt war. Ein unterschiedliches Muster wurde dabei festgestellt - je trockener die Region, um so größer die Wassernutzungseffizienz und umso früher die Blütezeit. Interessanterweise wurde eine starke Korrelation zwischen diesen Merkmalen und der Chromosomenzahl der Pflanzen, dem sogenannten Ploidiegrad, festgestellt. In einem nächsten Schritt werden die Forscher mithilfe der Trait Locus Analyse bestimmen, welche Abschnitte des genetischen Codes der Pflanzen für diese Merkmale zuständig sind. Die Ergebnisse werden nicht nur Licht auf die Frage werfen, wie diese Anpassung erfolgte, sonder auch die Tür zu weiteren Arbeiten öffnen, um die Trockenheitsresistenz auf eng verwandte Spezies wie Getreide zu übertragen.

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