Soja-Erbgut entziffert

Amerikanische Wissenschaftler haben in der Genomforschung einen weiteren Meilenstein gesetzt. Sie haben das komplette Erbgut einer der wichtigsten Nutzpflanzen des Menschen entziffert und bieten so die Grundlage für weitere züchterische und gentechnische Entwicklungen.

Ein Team von 40 Forschern um Scott Jackson von der Purdue University, Indiana, hat die Ergebnisse ihrer Arbeit nun im Fachmagazin „Nature“ veröffentlicht. Nach Meinung der Wissenschaftler besitzt die Sojabohne rund 46.000 Gene, die zur Proteinsynthese führen. 1100 Gene sind für die Produktion von Fetten zuständig. Außerdem fanden die Forscher heraus, dass sich das Genom im Laufe der Evolution zweimal vollständig verdoppelt hat, nämlich einmal vor etwa 59 Millionen und einmal vor 13 Millionen Jahren. Manche Genkopien gingen wieder verloren oder veränderten sich, ebenso die Chromosomen. Insgesamt 75 Prozent aller Gene im Erbgut der Sojabohne liegen bis heute in mehrfacher Kopie vor. Warum Pflanzen ihr Erbgut vervielfachen ist bis heute nicht abschließend geklärt. Wissenschaftler vermuten jedoch, dass diese Pflanzen besonders robust waren und somit einen Evolutionsvorteil besaßen. Diskutiert wird auch, ob die Vervielfachung zu einem größeren Artenreichtum führt.

Die Entschlüsselung des gesamten Erbguts der Sojapflanze ist die erste aus der artenreichen Leguminosen-Familie. Die Wissenschaftler erhoffen sich nun einen besseren molekularen Zugang zu den mehr als 20.000 Leguminosen-Arten. Ihre Fähigkeit in Verbindung mit Bodenbakterien Stickstoff aus der Luft aufzunehmen und zu fixieren ist in der Pflanzenwelt einmalig. Die Bakterien sind sozusagen der Düngerproduzent für Leguminosen, sodass die Pflanzen unabhängig vom Stickstoffgehalt im Boden wachsen können. Positiver Nebeneffekt dieser Zusammenarbeit: Im Boden wird verstärkt Stickstoff angereichert. Durch intelligente Fruchtfolgegestaltung oder Mischanbau von Pflanzen, kann dieser als Nährstoff für andere Pflanzen dienen. Zusätzliche Düngungen zur Ertragsstabilisierung entfallen. Diese Aspekte unterstützen eine nachaltige Landwirtschaft, helfen Ressourcen wie Dünger und Energie zu sparen und können positive Effekte auf die Bodenfruchtbarkeit und Bodenqualität ausüben. 

Die Sojabohne wird vom Menschen vielseitig genutzt. Sie dient uns als eiweißreiche Nahrung. In den letzten Jahrzehnten wurde Soja zur Hauptproteinquelle in der Tierhaltung. Das aus Soja gewonnene Öl lässt sich sowohl als Speiseöl als auch als Bio-Treibstoff verwenden. Außerdem ist die Sojabohne Grund- und Rohstoff zahlreicher Lebensmittelzutaten bzw. –Zusatzstoffe, wie Enzyme oder Emulgatoren. Entsprechend wird die Sojapflanze vor allem auf dem amerikanischen Kontinent  großflächig angebaut. In tropischen Regionen ist der Sojabohnenanbau zur Biosprit- und Tierfutterproduktion jedoch umstritten. Häufig wurden für die Gewinnung neuer Anbauflächen Regenwaldgebiete abgeholzt. 

Um die Pflanze gegen Krankheiten sowie Herbizide zu rüsten, ist die Sojapflanze schon lange Gegenstand der Forschung. Vor allem auf dem amerikanischen Kontinent wird heute mit Hilfe der Gentechnik veränderte Sojapflanzen angebaut. Diese sind resistent gegen Unkrautbekämpfungsmittel oder tragen Resitenzen gegen Schadinsekten. Aber auch die Zusammensetzung von bzw. der Gehalt an Inhaltsstoffen wurde bereits gentechnisch verändert. Diese agronomischen Vorteile für die Bauern führten z.B. in den USA zu einem fast flächendeckenden Anbau transgener Sojapflanzen. Im Jahr 2008 waren 92 Prozent aller Anbauflächen mit gentechnisch veränderten Sojapflanzen angebaut.

Das vollständige Wissen um das Soja-Genom wird in Zukunft die Entwicklung klassisch gezüchteter aber auch neuer GV-Sojapflanzen beschleunigen helfen.