Drei Mal größer als das Humangenom Urkorn – Genomsequenz des Wilden Emmers erstmals komplett entschlüsselt

Wilder Emmer (Triticum dicoccum) ist die Ursprungsart fast aller Kulturweizensorten und eine der ältesten Kulturpflanzen in der Welt. Emmer ist eiweiß- und mineralstoffreich, wegen seiner brüchigen Ähren hat er in der Landwirtschaft derzeit jedoch kaum Bedeutung. Nun haben Forscher erstmals die Genomsequenz des Wilden Emmers entschlüsselt. Die Ergebnisse könnten einen Beitrag leisten, um widerstandsfähigere Weizensorten zu züchten.

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Neuherberg – Wilder Emmer (Triticum dicoccum) ist die Ursprungsart fast aller Kulturweizensorten und eine der ältesten Kulturpflanzen in der Welt. Wegen seiner brüchigen Ähren hat er in der Landwirtschaft derzeit kaum Bedeutung, jedoch weist er einzelne Merkmale auf, die für die Züchtung verbesserter Weizensorten von großem Interesse sind: Wilder Emmer hat keine besonderen Ansprüche an die Bodenbeschaffenheit und ist auch auf schwachen Böden ertragreich. Außerdem zeichnet er sich durch Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten aus und kommt mit Trockenperioden wesentlich besser zurecht als herkömmlicher Weizen.

Genom des Emmers ist drei Mal größer als das Humangenom

Ein internationales Forschungsteam unter Federführung von Wissenschaftlern des Helmholtz Zentrums München hat nun erstmals die Genomsequenz des Wilden Emmers entschlüsselt. Die Forschungsarbeit entstand im Rahmen einer internationalen Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Forschungseinrichtungen. In enger Zusammenarbeit mit Dr. Assaf Distelfeld, einem Pflanzenwissenschaftler der israelischen Universität Tel Aviv, entschlüsselten Dr. Sven Twardziok und Dr. Heidrun Gundlach, beide von der Abteilung Genomik und Systembiologie der Pflanzen (PGSB) am Helmholtz Zentrum München, das gesamte Genom des Emmers. Dieses ist drei Mal größer als das Humangenom.

Beitrag zur Züchtung widerstandsfähigerer Weizensorten

„Die Kenntnis des Genoms wird zukünftig einen wesentlichen Beitrag zur globalen Ernährungssicherung leisten können“, sagt Dr. Klaus Mayer, Leiter von PGSB. Weizen macht etwa 20 Prozent der weltweit konsumierten Kalorien aus und spielt somit eine große Rolle in der Welternährung. Resistentere Sorten auf Basis genetischer Elemente des Emmers wären von Vorteil.

„Hinzu kommt, dass nun sowohl Einblicke in die über zehntausendjährige Domestikationsgeschichte des Weizens als auch eine gezielte, verbesserte Züchtung gegen Stressresistenzen und auf erhöhten Ertrag möglich ist“, fügt Dr. Manuel Spannagl, wissenschaftlicher Mitarbeiter am PGSB, hinzu.

Originalpublikation: Avni R et. al (2017) Wild emmer genome architecture and diversity elucidate wheat evolution and domestication. Science doi: 10.1126/science.aan0032

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