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11.05.2017

Per Genschere zu höheren Rapserträgen

Kieler Pflanzenzüchtern ist es gelungen, das Genom der Rapspflanze mithilfe der Genschere CRISPR-Cas9 so zu verändern, dass die reifen Schoten nicht vorzeitig aufplatzen.

Rapsfeld, Mit Chrispr neue Rapssorten züchten
Forscher haben einen Weg gefunden, um Ernteverluste durch das frühe Aufplatzen der Rapsschoten zu verhindern.
Quelle: 
Pixabay

Neue molekulare Werkzeuge beflügeln die Pflanzenzüchtung. Technologien wie die Genschere CRISPR-Cas9 erlauben erstmals, gezielt Abschnitte oder Stellen im Erbgut zu verändern und damit Gene auszuschalten, die für unerwünschte Folgen wie Ernteausfälle oder Krankheitsanfälligkeit verantwortlich sind. Solche unerwünschten Gene konnten Forscher am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nun erstmals mit Hilfe der CRISPR-Cas-Technologie beim Ölraps ausschalten.

Platzfestigkeit der Rapsschoten gesichert

Züchtungen der zweitwichtigsten Nutzpflanze Raps waren bisher äußerst schwierig. Der Grund: Beim Raps liegen von jedem Gen zwischen zwei bis sechs Kopien vor. Diese Genkopien gleichzeitig auszuschalten, war mit den herkömmlichen Methoden unmöglich. Wie Forscher um Hans Harloff im Fachjournal „Plant Physiology“ berichten, ist es ihnen mit der CRISPR- Technik gelungen, alle Kopien eines Gens auszuschalten, welches die sogenannte Platzfestigkeit der Rapsschoten kontrolliert. Diese ausgeschalteten Gene sind dafür verantwortlich, dass reife Raps-Schoten noch vor oder während der Ernte aufplatzen - und die Samenkörner damit verloren gehen.

RRegeneration von Rapssprossen in der Petrischale nach Crispr-Cas Mutagenese.
Quelle: 
Janina Braatz

Regeneration von Rapspflanzen in der Petrischale nach Genome Editing.

„Während die CRISPR-Cas Pflanzen nur über je eine Mutation an einer präzise vorhergesagten Stelle im Genom verfügen, haben in den herkömmlich mittels Chemikalien mutagenisierten Pflanzen etwa 100.000 Mutationen stattgefunden, die bis auf eine einzige unbekannt sind. Derartige Pflanzen haben einen deutlichen Fitnessnachteil und sind nicht für die Sortenzüchtung direkt verwendbar“, sagt Janina Braatz, die die CRISPR-Cas Versuche durchgeführt hat.

Höhere Erträge durch CRISPR-modifizierten Raps

Mit dieser Studie zeigen die Kieler Forscher, dass Nutzpflanzen wie der Raps mithilfe des Genome Editing hocheffizient genetisch verändert werden können. Sie sind überzeugt, dass die mit der Genschere modifizierten Rapspflanzen nicht nur die Basis für neue Züchtungen ebnen, sondern auch auf dem Feld deutlich bessere Erträge liefern werden, weil die Schoten nicht so schnell aufgehen. Um Wissenslücken zu schließen und das Genome Editing als hochinnovative Technologie voranzutreiben, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) kürzlich mit der Förderinitiative „Nutzpflanzen der Zukunft“ eigens eine Fördermaßnahme zur Optimierung der Genschere aufgelegt.

bb

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