💞 Diese wundervolle Blume ist nicht nur das pflanzliche Symbol der Liebe schlechthin, sondern ist auch Forschungsgegenstand einer spannenden Züchtungsgeschichte und unsere Pflanze des Monats im Februar!
🌸 Aus agrarökonomischer Sicht sind für die Rosenzüchtung vor allem Merkmale wie Blütenentwicklung, Krankheitsresistenz und kontinuierliche Blüte wichtig. Diese werden über verschiedene Gene bzw. Genomsequenzen vererbt – aber wer hat was vererbt?
🌹 Die #Rose (Rosa spec.) gehört zur Familie der Rosengewächse (#Rosaceae) und hat eine lange Geschichte: Schon seit Jahrtausenden wird sie kultiviert. Ursprünglich aus China gelangte sie im 18. Jahrhundert nach Europa. Derweil existieren über 35.000 moderne Rosensorten und als deren Mutter gilt die europäisch-chinesische Kreuzung Rosa hybrida. Nun hat ein chinesisches Forschungsteam neue Erkenntnisse über ihre Evolution gewonnen:
🧬 Durch „Ultra-Long-Sequencing“, bei dem sehr große Genomabschnitte ohne Unterbrechung abgelesen werden, konnten sie das Rosen-Genom hochauflösend sequenzieren und zeigen: Die genetischen Grundlagen für moderne Rosensorten legten Vorfahren aus China (Rosa chinensis „Old Blush“), Ostasien (Rosa wichuraiana) sowie Europa (Rosa gallica).
💗 Die Chromosomen von Rosa hybrida zeigen einen hohen Anteil an #Chimerismus – sie bestehen also aus Genombruchstücken ihrer pflanzlichen Vorfahren. Daraus schließen Forschende, dass zahlreiche homologe Gentransfers und/oder sogenannte Introgressionen stattgefunden haben.
❌ Introgression bezeichnet den Transfer von genetischem Material einer Pflanzenart in das Genom einer anderen Art durch wiederholte Kreuzungen und Hybridisierungen. Abschließend erfolgt eine Rückkreuzung mit einer den ursprünglichen Elternarten.
🥀 Diese Erkenntnisse ermöglichen nicht nur Einblicke in die Evolution der Rose, sondern könnten auch helfen, negative Auswirkungen des Klimawandels auf die Rosenzüchtung abzumildern. Ein vielfältiges #Genom erleichtert nämlich die züchterische Anpassung an herausfordernde Bedingungen.
🧬 Schon gewusst? Alle modernen Rosensorten sind übrigens „tetraploid“ – das bedeutet: sie besitzen vier #Chromosomensätze. Der Mensch hingegen ist diploid, besitzt also im Vergleich nur zwei Chromosomensätze.
⚗️ Das Phänomen, mehr als zwei Sätze von Chromosomen in den Zellen zu besitzen, wird als „#Polyploidie“ bezeichnet. Sie entsteht während der pflanzlichen Meiose bei der Vervielfältigung der Chromosomen, wenn Chromosomenhälften nicht getrennt werden (so entstehen polyploide #Gameten bzw. Keimzellen). Auslöser für diese erfolglose Chromosomentrennung können z.B. Umwelteinflüsse oder auch Gifte sein, welche durch den Menschen hinzugefügt werden.
🥀 Die Tetraploidie bei Rosen wird meistens mithilfe des Giftes #Colchizin herbeigeführt. Dieses wurde ursprünglich aus den Samen der Herbstzeitlosen extrahiert, aus deren Gattung sich auch der Giftname ableiten lässt: #Colchicum autumnale.
💐 Vorteile der #Tetraploidie zeigen sich zum Beispiel in der Blütengröße und Varianz der Blütenfarben. Um die #Diversität dieser Merkmale zu erhöhen, können Sprossspitzen der Rosen in einem Wuchsmedium mit Colchizin kultiviert werden. Experimente zeigten, dass diese Art von Züchtung zu erhöhter Variation in Blüten und Genetik sorgen kann.
Bericht: Hanna Neumann
Quellen:
- https://www.pflanzenforschung.de/de/pflanzenwissen/journal/komplexe-zuechtungsgeschichte-der-rosen
- https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/polyploidie/52990
- https://www.thejaps.org.pk/docs/v-26-06/18.pdf
- Appun, J. et al. (2014), Colchicin. Chemie in unserer Zeit, 48: 3644. https://doi.org/10.1002/ciuz.201400653