Heidelbeeren, die zur Gattung Vaccinium gehören, sind für ihren Nährwert und ihre weltweit steigende Nachfrage bekannt. Der Anbau steht jedoch vor Herausforderungen wie Klimaanpassung und Fruchtqualität. Moderne Heidelbeeren haben eine kurze Domestizierungsgeschichte, hauptsächlich durch interspezifische Hybridisierung. Diese Herausforderungen erfordern eine eingehendere Erforschung der genetischen und epigenetischen Faktoren, die die Eigenschaften von Heidelbeeren beeinflussen.
Forscher der Peking-Universität und der Jilin Agricultural University haben in Zusammenarbeit mit internationalen Experten bedeutende Fortschritte in der genetischen Forschung an Heidelbeeren erzielt. Veröffentlicht in Gartenbauforschung am 14. Mai 2024, ihre Studie stellt eine umfassende Analyse der genomischen Variation von Heidelbeeren dar und markiert einen Wendepunkt in der Agrarwissenschaft.
Die Studie umfasste eine Neusequenzierung des gesamten Genoms und eine Bisulfitsequenzierung verschiedener Heidelbeersorten, um ihre genetischen und epigenetischen Unterschiede zu verstehen. Die Forscher stellten eine signifikante Genintrogression von V. darrowii und V. ashei in die Southern Highbush (SHB) fest, was deren subtropische Anpassung unterstützt.
Sie entdeckten das VcTBL44-Gen, das für die Regulierung der Fruchtfestigkeit bei SHB entscheidend ist. Darüber hinaus stellten sie erhebliche Unterschiede in den DNA-Methylierungsmustern zwischen Northern Highbush (NHB) und SHB fest, insbesondere in CHH-DMRs, die mit der Transposonregulierung in Zusammenhang stehen. Diese Erkenntnisse bieten ein umfassendes Verständnis der genetischen und epigenetischen Mechanismen, die Heidelbeersorten verbessert haben, und liefern wertvolle Ressourcen für zukünftige Züchtungsprogramme zur Verbesserung der Fruchtqualität und Klimaresistenz.
Dr. Haiyue Sun, ein führender Forscher der Studie, erklärte: „Unsere Forschung liefert eine detaillierte genetische und epigenetische Karte von Heidelbeeren und bietet wichtige Erkenntnisse für Zuchtprogramme. Die Identifizierung von Schlüsselgenen wie VcTBL44 ebnet den Weg für die Entwicklung von Sorten mit verbesserter Fruchtqualität und Klimaanpassungsfähigkeit.“
Die Erkenntnisse aus dieser Studie haben erhebliche Auswirkungen auf die Heidelbeerzüchtung. Die identifizierten genetischen und epigenetischen Ressourcen können neue Sorten entwickeln, die widerstandsfähiger gegen Klimaveränderungen sind und eine bessere Fruchtqualität aufweisen. Diese Forschung erweitert unser Verständnis der Heidelbeergenetik und bietet Züchtern praktische Werkzeuge, um der wachsenden Verbrauchernachfrage nach hochwertigen Heidelbeeren gerecht zu werden.
Weitere Informationen:
Zejia Wang et al, Genetische und epigenetische Signaturen für eine verbesserte Züchtung von Kulturheidelbeeren, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae138