Ursprung der Zitrusfrüchte enthüllt

Alle Zitruspflanzen haben nur einen gemeinsamen Vorfahren

27.04.2015 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Forscher fanden heraus, dass die vielfältigen Zitrusarten, die wir heute kennen, einen einzigen Vorfahren haben. (Bildquelle: © sarsmis - Fotolia.com)
Forscher fanden heraus, dass die vielfältigen Zitrusarten, die wir heute kennen, einen einzigen Vorfahren haben. (Bildquelle: © sarsmis - Fotolia.com)

Forschern gelang es mit Hilfe einer Genomanalyse, die evolutionäre Geschichte von Zitrusfrüchten zu rekonstruieren. Sie fanden heraus, dass die vielfältigen Zitrusarten, die wir heute kennen, einen einzigen Vorfahren haben: Der evolutionäre Stammbaum beginnt den Ergebnissen zufolge mit der Chinesischen Buchsorange (Severinia buxifolia).

Sie mögen es heiß: Ursprünglich stammen Zitrusfrüchte aus Asien. Mittlerweile werden sie in tropischen und subtropischen Gebieten rund um den Äquator angebaut. Man spricht daher auch vom „Zitrusgürtel“. Sie sind vielfältig in ihrer Form und Farbe. Zu Ihnen zählen beliebte Obstarten wie Orangen, Mandarinen oder Zitronen.

Gefragt sind sie weltweit. Im Jahr 2013 wurden weltweit über 135 Millionen Tonnen Zitrusfrüchte geerntet. Obwohl sie zu den wichtigsten kommerziell angebauten Obstarten zählen, weiß man bisher recht wenig über den Ursprung der Zitrusarten und die Geschichte ihrer Domestizierung.

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Zitronen sind eine Kreuzung aus der Zitronatzitrone (Citrus medica) und der Bitterorange (Citrus × aurantium).

Zitronen sind eine Kreuzung aus der Zitronatzitrone (Citrus medica) und der Bitterorange (Citrus × aurantium).

Bildquelle: © inacio pires - Fotolia.com

Ein Blick in die Gene enthüllte die gemeinsame Wurzel

Ein Forscherteam wollte dem evolutionären Stammbaum der begehrten Früchtchen auf die Spur kommen und führte die bisher größte und detaillierteste Genomanalyse von 30 Arten der Gattung Citrus durch. Bei ihren phylogenetischen Analysen nutzten sie das Erbgut der Chloroplasten, um die evolutionäre Geschichte der Zitruspflanzen zu rekonstruieren. Die Chloroplasten sind in den Zellen für die Photosynthese zuständig und zählen zu den Plastiden. Diese haben wie auch die Mitochondrien ein eigenes Genom, beheimaten also ebenfalls Gene, die analysiert werden können.

Die Vergleiche der sequenzierten Chloroplasten-Genome enthüllten, dass alle bekannten Zitrusfrüchte sich aus der Chinesischen Buchsorange (Severinia buxifolia) heraus entwickelt haben, die bereits vor über sieben Millionen Jahren wuchs und ursprünglich aus dem Süden Asiens stammt.

Verwandtschaftsverhältnisse aufgeklärt

Die Gattung der Zitruspflanzen lässt sich in drei Hauptgruppen (Kladen) untergliedern, die sich erstmals vor 7,5 bis 6,3 Millionen Jahren aus dem gemeinsamen Vorfahren entwickelten: Die Vorfahren der Zitronatzitronen, Mandarinen und Pampelmusen. Vor etwa 5 bis 3,7 Milliarden Jahren spaltete sich der Stammbaum dann weiter auf. Aus den drei Gruppen entstanden wiederum weitere bekannte Arten. So entwickelten sich aus den Pampelmusen beispielsweise Orangen oder Pomelo. Zitronen sind recht jung, sie entstanden vor rund 1,5 Millionen bis 200.000 Jahren und sind eine Kreuzung aus der Zitronatzitrone und der Bitterorange. Wobei die Bitterorange wiederum ein Kreuzungsprodukt (Hybride) aus der Pampelmuse und Mandarine ist.

Interessant war auch, der hohe Anteil an genetisch unterschiedlicher DNA, die in den einzelnen Chloroplasten-Genomen vorhanden war. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass Chloroplasten-Gene von beiden Eltern an die folgende Generation weitergegeben wurden. Dies ist bei Organellen-Genomen keinesfalls die Regel, denn oft werden die Organellen-Gene nur von einem Elternteil weitergegeben. Die Kreuzung von unterschiedlichen Zitruspflanzen kam in ihrer evolutionären Geschichte sehr häufig vor. Sowohl unbeabsichtigt als auch durch den Menschen aktiv gelenkt.

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