Heimische Äpfel stammen vom Asiatischen Wildapfel ab

01.09.2010 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Kulturäpfel (Quelle: © Margot Kessler / Pixelio - www.pixelio.de)
Kulturäpfel (Quelle: © Margot Kessler / Pixelio - www.pixelio.de)

Wissenschaftler sind dem Apfelgenom auf der Spur. Bei einer speziellen Form der Sorte Golden Delicous hat ein internationales Forscherteam nun einen Großteil des Erbguts entschlüsselt und auch die Frage nach der Herkunft des Apfels beantwortet.

Es gibt Hinweise, dass der Kulturapfel, der sogenannte Malus domesticus, bereits vor etwa 4.000 Jahren existierte. Von welcher Wildart die vielen heute erhältlichen Sorten abstammen, war jedoch umstritten. Die Entschlüsselung des Apfelgenoms sollte neben der Bedeutung für zukünftige Züchtungserfolge auch neue Erkenntnisse über die Herkunft bringen.

In einem ersten Schritt konnte ein internationales Forscherteam mit Wissenschaftlern aus Europa, Neuseeland und den USA das Genom einer speziellen Version des Golden Delicous bereits unvollständig entschlüsseln. Diese Spezialform enthält statt des vollen Chromosomensatzes nur die Hälfte der Chromosomen, diese aber in zwei identischen Kopien. Bei normalen Formen besteht jedes Chromosomenpaar aus zwei unterschiedlichen Varianten.

Im zweiten Schritt konnten die Wissenschaftler dann rund 80 Prozent des Genoms des Malus domesticus entziffern. Die Ergebnisse zeigen, dass das Genom des Apfels etwa 742 Millionen Basenpaare enthält. Die DNA ist in 17 Chromosomen strukturiert. Diese Chromosomenzahl ist typisch für Kernobstgewächse (Pyreae), zu denen neben Äpfeln auch Birnen und Quitten gehören. Pyreae zählen zu den Rosengewächsen. Auch Brombeeren, Himbeeren, Kirschen oder Rosen sind Rosengewächse. Allerdings besitzen diese Pflanzen nur sieben bis neun Chromosomen. Daher vermuten die Wissenschaftler, dass sich im Laufe der Entwicklungsgeschichte des Apfels vor ca. 50 Millionen Jahren sein Chromosomensatz einmal verdoppelt hat.

Kohlenhydrate, die bei der Fotosynthese erzeugt werden, werden im Stoffwechsel aller Rosengewächsen typischerweise in Form des Zuckeralkohols Sorbit transportiert. Entsprechend fanden sich im Apfel 71 Gene, die für den Sorbit-Stoffwechsel von Bedeutung sind.

Beim Vergleich einzelner Gensequenzen des Apels mit Birne, Pfirsich und Wein konnten die Forscher dann die Abstammung des Hausapfels klären. Alle Kulturapfelsorten gehen eindeutig auf den Asiatischen Wildapfel, Malus sieversii, zurück, der heute noch in den Gebirgen Zentralasiens, in einem Gebiet von Kasachstan bis nach China, zu finden ist. Andere Vermutungen, nach denen der Malus domesticus zufällig als Hybride mehrerer Wildarten entstanden ist, sind somit widerlegt.

Die Ergebnisse könnten zukünftig die Züchtung neuer Sorten mit Krankheitsresistenz, Trockenheitstoleranz oder verbessertem Geschmack erleichtern.

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