Gatersleben (agrar-PR) -
Oft haben Wildpflanzen ein bestimmtes Merkmal, das in einer Zuchtsorte fehlt. Bei entsprechenden Kreuzungen gelangen aber auch unerwünschte Merkmale der Wildpflanzen in die Nachkommen. Um Pflanzen zu selektieren, denen möglichst nur das erwünschte Merkmal durch meiotische Rekombination in das Genom der Zuchtsorte übertragen wurde, muss das restliche Genom des Wildtypelters eliminiert werden. Das erfordert normalerweise mehrere Rückkreuzungsgenerationen der Hybridpflanze mit der Zuchtsorte. Viel schneller ist es, das gesamte unerwünschte Genom in einem Schritt zu entfernen.
Bei Kreuzung verwandter Arten erfolgt oft die Eliminierung des gesamten Chromosomenbestandes eines Elters spontan in der ersten Hybridgeneration. Das resultierende Individuum ist dann haploid, d.h., hat nur noch den Chromosomensatz eines Elters. Durch Behandlung mit Spindelgift lässt sich dieser haploide Chromosomensatz verdoppeln. Dieser Vorgang ergibt reinerbig doppelt-haploide Organismen.
Obgleich Artkreuzungen zur Herstellung reinerbig doppelt-haploider Pflanzen seit Jahrzehnten genutzt werden, sind die Mechanismen der Chromosomeneliminierung wenig verstanden. Dem Forscherteam um Andreas Houben aus dem IPK Gatersleben (Sachsen-Anhalt) ist es in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Neuseeland und Japan gelungen, das für die Chromosomeneliminierung verantwortliche Protein zu entdecken. Es handelt sich um das Protein CENH3, aus dem Zentromerbereich der Chromosomen, der seinerseits für die korrekte Aufteilung der Chromosomen während der Kernteilung verantwortlich ist. Das Team konnte zeigen, dass nur solche Chromosomen verloren gehen, die kein CENH3 mehr im Zentromer aufweisen.
Nun gilt es den molekularen Mechanismus aufzuspüren, der gezielt den Einbau von CENH3 in die Zentromeren von Chromosomen eines Elters unterbindet.
Nachzulesen sind Details der Studie in einer gerade erschienenen Publikation der international renommierten Zeitschrift 'Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA' (PNAS). Das Projekt wurde von der DFG gefördert. (ipk)
