Roggen (Secale cereale L.) gehört zu den Süßgräsern und der darin enthaltenen Gruppe der Triticeae, zu der auch der Brotweizen und die Gerste gehören. Unter den Getreidearten besticht der Roggen besonders durch seine Frostfestigkeit und mit seinen hohen Ernteerträgen trotz nährstoffarmer Böden oder Trockenstress. Für die Landwirtschaft besteht daher ein großes Interesse, die besonderen genetischen Eigenschaften des Roggens auch auf Weizen und Gerste zu übertragen. Forscher der Technischen Universität München und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK) haben nun das Roggengenom entschlüsselt. Sie berichten in der Fachzeitschrift „The Plant Journal“.

Wichtige Ressource für genombasierte Züchtungen

Die veröffentlichte Roggensequenz schließt eine Lücke in der Getreideforschung. "Lange Zeit lag keine Sequenz des Roggengenoms vor, während die Genome der verwandten Getreidearten Gerste und Weizen in den vergangenen Jahren entschlüsselt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt wurden“, sagt Eva Bauer, die am Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung der TU München arbeitet und Erstautorin der Studie ist. Die neue Genomsequenz eröffne eine wichtige Ressource für vergleichende Genomanalysen und damit für die genombasierte Präzisionszüchtung verbesserter Getreidesorten. "Das Roggen-Genom ist ein unverzichtbares Werkzeug für die Aufklärung der Biologie und Evolution der wichtigen Triticeae-Arten mittels vergleichenden Genomanalysen“, betont Uwe Scholz, Leiter der Forschergruppe Bioinformatik am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben.

Der Roggen als Vorbild für andere Getreidesorten

Unter allen Vertretern der Süßgräser besitzt der Roggen das größte diploide Genom – also einen doppelten Chromosomensatz. Sein Genom zeichnet sich außerdem durch eine große Anzahl hochrepetitiver Sequenzen aus.

Durch die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützte Genom-Sequenzierung steht der genetische Code des Roggens zukünftig der landwirtschaftlichen Nutzung und Züchtung zur Verfügung. Das genetische Material von Roggen ist bereits in vielen Weizensorten enthalten. Dadurch erhoffen sich die Wissenschaftler die besonders positiven Eigenschaften des Roggens, wie die Frost- und Trockenheitsresistenz, in naher Zukunft durch Präzisionszüchtung auch auf Weizen und Gerste übertragen zu können.

jmr