Blühgenom der Zuckerrübe entdeckt

Da dieses Gen auch indirekt die Speicherung von Zucker in der Wurzel beeinflusst, könnte damit der Zuckerertrag künftig erhöht werden.

 

Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit sind im Journal PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences USA) veröffentlicht, meldet die Uni Kiel. Die Zuckerrübe speichert Zucker in einer verdickten Speicherwurzel und ist die einzige Kulturpflanze, die in Europa zur Zuckerproduktion angebaut wird. Zuckerrüben sind von Natur aus zweijährig, das heißt, sie benötigen eine längere Kälteperiode, um zu blühen. Da das so genannte Schossen, die Streckung der Sprossachse mit dem anschließenden Blühen, die Wurzelmasse und damit auch den Zuckerertrag reduziert, werden Zuckerrüben zur Zeit als einjährige Pflanzen kultiviert und vor Wintereinbruch geerntet.

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Winterrüben, die im Herbst gesät und erst im darauffolgenden Jahr geerntet werden, könnten den Ertrag erhöhen. Dafür sei es jedoch notwendig, dass Winterrüben nach dem Winter nicht oder zumindest zeitverzögert schossen oder blühen. Für die Kultivierung von Zuckerrüben sei die Blühzeitkontrolle also von erheblicher Bedeutung. "Das ist ein wichtiger Schritt, um die Zucht von Winterzuckerrüben zu verbessern", sagt Professor Christian Jung, Direktor des Instituts für Pflanzenzüchtung der CAU.

 

Zuletzt wurde 2012 das Schossgen BTC1 (B) in einem internationalen Kooperationsprojekt identifiziert. In Zusammenarbeit mit der Universität Bielefeld sei es nun gelungen, ein weiteres Schossgen, BvBBX19 (B2) zu identifizieren. "Wir haben rund 6.000 Pflanzen der zweiten Folgegeneration und deren Nachkommen unter anderem phänotypisch (auf äußere Merkmale) untersucht und dafür jede Pflanze zwei Mal wöchentlich begutachtet", beschreibt Nadine Dally, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung, ihr Aufgabengebiet. "Wir haben schon damit gerechnet, dass wir am Ende meiner Arbeit das Gen identifizieren, aber wir konnten nun sogar zusätzlich seine Funktion ermitteln", wird sie zitiert.

Die Ergebnisse zeigten, dass in der Zuckerrübe nicht wie erwartet nur ein Schossgen (BTC1), sondern mindestens die beiden Gene B und B2 gemeinsam die Blüte regulierten. Sobald eines der beiden Gene mutiert sei, und damit eine sogenannte rezessive Merkmalsausprägung vorliege, seien die Pflanzen zweijährig und benötigten eine Kälteperiode, um zu blühen. Das lasse darauf hoffen, dass durch Kombination der beiden rezessiven Gene die Pflanzen auch nach dem Winter gar nicht oder nur sehr verspätet schossen und somit als Winterrüben angebaut werden könnten. Die Zuckerrübe könnte so länger wachsen und mehr Zucker speichern. Um rund 25 Prozent höhere Erträge wären möglich. "Damit könnte die Rübe auch eine Alternative zum Mais als Substrat für die Biogasanlagen werden", fügt Nadine Dally hinzu.