Weizen

Triticum aestivum

Weizen - Triticum aestivum
Weizen
Triticum aestivum
Wissenschaftlicher Name Triticum aestivum
Deutscher Name Weizen
Englischer Name wheat
Familie Poaceae (Süßgräser)
Genomgröße (Baasenpaare) 17 Gbp
Genomgröße (Gene) 94.000 – 96.000
Chromosomen allohexaploid (2n = 6x = 42)
Jahr der Sequenzierung 2012

Weltverbreitung

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Beschreibung

Weizen ist ein einjähriges, meist unbegranntes Ährengras. Die aufrechte Ährenspindel ist zweizeilig alternierend mit 3-6 Blüten tragenden Ährchen besetzt. Dabei entwickeln sich in der Regel jeweils nur aus 3 der Blüten Körner (Karyopsen). Die Körner sind länglich und eiförmig. Auf der Rückseite sind sie von einer Längsfurche durchzogen und tragen am oberen Ende einen kleinen Haarschopf. Die Befruchtung erfolgt hauptsächlich durch Selbstbestäubung. Allen heutigen Weizenarten gemein ist eine stabile Ährchengabel (Rhachis), die verhindert, dass die Körner nach der Reife aus der Ähre brechen. Weizen ist anspruchsvoll und benötigt schwere, nährstoffreiche Böden aus Lehm oder Schwarzerde mit einer hohen Wasserkapazität. Weizen zählt zu den Intensivwurzlern. Die Wurzeln können bis zu einem Meter tief in den Boden reichen.

Weizen zählt zu den ältesten Kulturpflanzen der Menschheit und wurde bereits vor 8.000-10.000 Jahren in seiner Wildform gesammelt und angebaut. Der Weizen ist nach der Gerste die am längsten kultivierte Getreideart.

Durch gezielten Anbau und die wiederholte Einkreuzung von Wildgrasarten erfolgte schon frühzeitlich eine Selektion nach vorteilhaften Eigenschaften. Am Genom des Weizens war nachweislich eine Vielzahl von Wildgräsern beteiligt. Die heute bekannten Wild- und Kulturarten lassen sich anhand ihrer Chromosomenverhältnisse systematisch zuordnen:

Von den bespelzten Formen tragen Einkorn (T. monococcum, diploid 2n = 14) und Emmer (T. dicoccon, tetraploid, 2n = 28) heute keine wirtschaftliche Bedeutung. Dagegen wird Dinkel (T. spelta, hexaploid, 2n = 42) heute wieder in Süddeutschland angebaut. Die Ernte des Dinkels erfolgt im milchreifen Zustand (50 % Wassergehalt der Körner). Durch Dörren und Schälen der Getreidekörner wird aus Dinkel der Grünkern erzeugt. Der Hartweizen (T. durum, tetraploid, 2n = 28) ist begrannt und wärmeliebend und wird vor allem als Sommerweizens im Mittelmeergebiet und in Vorderasien kultiviert. Seine Verarbeitung ergibt einen wenig elastischen Teig, aus dem hauptsächlich Nudelprodukte hergestellt werden. Weichweizen, Saatweizen oder Brotweizen (T. aestivum, hexaploid, 2n = 42) steht mit seinen zahlreichen, meist unbegrannten Formen im Vordergrund des weltweiten Weizenanbaus (90 % vom gesamten Anbau). Die Kultivierung erfolgt in allen gemäßigten Zonen, selten in subtropischen Gebieten.

Weizen besitzt ein sehr großes polyploides und sehr komplexes Genom, was die Wissenschaft bisher vor große Herausforderungen gestellt hat. Ende 2012 wurde das 17.000 Gbp hexaploide Genom des Weizens veröffentlicht. Es ist das größte Genom (fünfmal größer als das menschliche Genom), das bisher vollständig sequenziert wurde. Gezeigt werden konnte, dass das hybride Weizengenom eine Kombination von drei verschiedenen Gräser darstellt. Jedes der ursprünglichen Genome trägt mit sieben diploide Chromosomen zum Genom des Weizens bei. Weiterhin scheint das Weizengenom im Laufe seiner Evolution einzelne Gene verloren zu haben, ohne dass man den genauen Grund und Zeitpunkt hierfür bisher kennt.

Weizen besteht zu 70 % aus Stärke und zu 10-14 % aus Proteinen. Der hohe Klebergehalt (Gliadin und Glutenin; Gluten/Klebereiweiß) verleiht dem Weizen seine besonderen Backeigenschaften. Man unterscheidet drei Stufen der Kleberqualität. Der Kleber sorgt dafür, dass der Teig das entstehende Kohlendioxid hält, der Teig aufgehen kann und das fertige Brot seine Form behält. Allerdings bewirkt Gluten bei manchen Menschen eine Überempfindlichkeitsreaktion (Zöliakie). 

Der Ausmahlungsgrad des Mehls bestimmt den Aschen- und Vitamingehalt, der durch die Typenzahl (mg Asche pro 100 g in wasserfreiem Mehl) gekennzeichnet wird. Je höher die Typenzahl ist, umso dunkler ist das Mehl und umso wertvoller die ernährungsphysiologischen Eigenschaften.

Ursprung und Verbreitung

Die Heimat der Vorfahren des Weizens liegt im eurasischen Gebiet, vermutlich im Norden der arabischen Halbinsel, sowie im Irak, Iran, Syrien und Saudi-Arabien. Weizen kam vermutlich während der Jungsteinzeit vor etwa 7.000 Jahren nach Europa, zunächst in den Mittelmeerraum, wo er in der Antike von den Römern angebaut wurde. Erst im 11. Jahrhundert konnte sich Weizen auch in Mitteleuropa durchsetzen.

Wirtschaftliche Bedeutung

Weizen nimmt heute weltweit von allen Getreidearten die größte Anbaufläche ein und erzielt die höchsten Produktionsmengen. Der Anteil des Brotweizens am weltweiten Kalorienkonsum liegt bei 20 %.

Die Aussaat des Winterweizens erfolgt in Mitteleuropa im Oktober. Er kann Temperaturen bis -22°C ertragen. In Regionen mit tieferen Temperaturen wird ausschließlich Sommerweizen angebaut, dessen Aussaat im Frühjahr erfolgt. Der Anteil des Sommerweizens (T. durum) am gesamten Weizenanbau liegt bei 10%, der des Brotweizens (T. aestivum) bei 90 %.

Weizen wird zu Mehl, Graupen (poliertes Korn), Grieß und Grütze (zerkleinerte Graupen) verarbeitet. Neben Brot und anderen Teigwaren wird aus Weizen reine Stärke, Weizenbier und Brandwein hergestellt.

Publikationen

Brenchley R. et al. (2012) Analysis of the breadwheat genome using whole-genome shotgun sequencing. Nature 291:705-710

International Wheat Genome Sequencing Consortium (2014) A chromosome-based draft sequence of the hexaploid bread wheat (Triticum aestivum) genome. Science 345 (6194), DOI: 10.1126/science.1251788.

Quellen

Zugehörige Projekte (20 gefunden)