Wissenschaftler haben das Gen entdeckt, das für die Stacheln in Auberginen verantwortlich ist, eine Eigenschaft, die den Anbau erschwert. Mithilfe moderner genetischer Techniken identifizierten sie das Prickly Eggplant (PE)-Gen auf Chromosom 6 und identifizierten SmLOG1 als Schlüsselfaktor.
Die Genbearbeitung mit CRISPR-Cas9 bestätigte, dass die Deaktivierung von SmLOG1 die Stacheln beseitigt und damit den Weg für stachelfreie Auberginensorten ebnet. Dieser Durchbruch wirft nicht nur Licht auf die Entwicklung der Stacheln, sondern verspricht auch eine Rationalisierung des Auberginenanbaus und der Auberginenernte, was der Agrarindustrie zugutekommt.
Auberginen, ein weltweites Grundnahrungsmittel, stellen aufgrund ihrer Stacheln eine große Herausforderung beim Anbau und bei der Ernte dar. Diese Stacheln dienen als natürlicher Abwehrmechanismus, erschweren die Handhabung und verringern die Effizienz landwirtschaftlicher Praktiken.
Die Lösung dieser Probleme ist für die Verbesserung der landwirtschaftlichen Ergebnisse von entscheidender Bedeutung. Daher konzentrieren sich die Forscher darauf, die genetische Grundlage der Stachelbildung zu verstehen, um stachelfreie Auberginensorten zu entwickeln. Aufgrund dieser Herausforderungen besteht dringender Bedarf an eingehender Forschung und der Suche nach Lösungen für einen effizienteren Auberginenanbau.
Forscher der Jiangsu Normal University haben in Zusammenarbeit mit der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften auf diesem Gebiet bedeutende Fortschritte erzielt. Ihre Ergebnisseerschienen in der Zeitschrift Gartenbauforschung am 10. Mai 2024 liegt der Schwerpunkt auf der Identifizierung eines Schlüsselgens, das für den stacheligen Phänotyp bei Auberginen verantwortlich ist.
Das Forschungsteam verwendete Bulk-Segregant-RNA-Sequenzierung (BSR-seq) und Kopplungsanalyse, um das Prickly Eggplant (PE)-Gen auf Chromosom 6 zu identifizieren, das für die Stachelbildung bei Auberginen entscheidend ist. Sie entdeckten, dass das SmLOG1-Gen, das ein Cytokinin-Biosyntheseenzym kodiert, bei diesem Prozess eine entscheidende Rolle spielt.
Durch die Genbearbeitung mit CRISPR-Cas9 schalteten sie SmLOG1 in stacheligen Auberginen aus, was zu Pflanzen führte, die völlig frei von Stacheln waren. Dies bestätigte die wesentliche Rolle des Gens bei der Stachelentwicklung.
Darüber hinaus wurde im Rahmen der Studie ein spezifischer SNP in der SmLOG1-Promoterregion identifiziert, der mit der Stachelvariation in Zusammenhang steht und als molekularer Marker für die Züchtung verwendet werden kann. Diese bahnbrechende Forschung erweitert nicht nur unser Verständnis der genetischen Mechanismen hinter der Stachelbildung, sondern bietet auch praktische Anwendungen bei der Züchtung stachelloser Auberginensorten, wodurch die landwirtschaftliche Effizienz deutlich gesteigert und der Arbeitsaufwand für Anbau und Ernte reduziert wird.
Dr. Lei Zhang, der leitende Forscher, erklärte: „Dieser Durchbruch im Verständnis der genetischen Grundlagen der Stachelbildung bei Auberginen ist ein bedeutender Schritt nach vorne. Er löst nicht nur ein seit langem bestehendes landwirtschaftliches Problem, sondern zeigt auch die Leistungsfähigkeit der genetischen Forschung bei der Verbesserung von Nutzpflanzensorten.“
Die Identifizierung des PE-Gens und seine Verbindung zur Stachelbildung ebnet den Weg für die Entwicklung stachelloser Auberginensorten durch markergestützte Selektion (MAS). Dieser Fortschritt verspricht, den Auberginenanbau und die Auberginenernte effizienter und weniger arbeitsintensiv zu machen, was letztlich den Landwirten und der Agrarindustrie zugutekommt.
Weitere Informationen:
Lei Zhang et al, PE (Prickly Eggplant) kodiert ein Cytokinin-aktivierendes Enzym, das für die Bildung von Stacheln in Auberginen verantwortlich ist, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae134