Die Kartoffel (Solanum tuberosum) stammt ursprünglich aus Südamerika und kam erst im 16. Jahrhundert mit Seefahrern nach Europa. Während sie in Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern Europas Startschwierigkeiten hatte, gilt sie heute als Grundnahrungsmittel und manch Deutscher wird liebevoll „deutsche Kartoffel“ genannt.
Was jedoch viele nicht wissen: Kartoffeln lassen sich nur mühsam züchten! Daher gibt es auch nur wenig Vielfalt im Kartoffelangebot welche dadurch auch anfälliger für Krankheiten ist. Ein Grund dafür ist das Komplexe Genom der Pflanze: Kartoffeln sind tetraploid, besitzen also einen vierfachen Chromosomensatz. Die meisten anderen Nutzpflanzen, sowie auch der Mensch, besitzen nur einen zweifachen Chromosomensatz. Das hochkomplexe Genom der Kartoffel zu rekonstruieren und gewünschte Genvarianten für die Züchtung zu identifizieren ist daher schwierig.
Eine Lösung kam im vergangenen Jahr: Forschende extrahierten die Kartoffel-DNA nicht aus Blattzellen, sondern aus Pollenzellen, die nur zwei Chromosomensätze besitzen. Sie rekonstruierten die vollständige DNA-Sequenz der Kartoffelsorte Otava und fanden heraus, dass nur 54% der Gene in allen vier Haplotypen vertreten sind.
Diese Ergebnisse können nun genutzt werden, um Genvarianten zu bestimmen, die zu guten und schlechten Eigenschaften bei Kartoffeln führen. Außerdem können nun durch genombasierte Züchtung neue Kartoffelsorten entstehen. Diese sollen widerstandfähiger gegen die Herausforderungen des Klimawandels sein und damit die weltweite Ernährungssicherheit fördern.
Quelle:
Sun, H. et al. (2022): Chromosome-scale and haplotype-resolved genome assembly of a tetraploid potato cultivar. In: Nature Genetics, (3. März 2022), doi: 1038/s41588-022-01015-0.