Bei einem faszinierenden Tauchgang in die Vergangenheit hat ein Forscherteam des Boyce Thompson Institute (BTI) und des USDA faszinierende Details über den Ursprung und die Verbreitung des Flaschenkürbisses, einer der ältesten domestizierten Nutzpflanzen, aufgedeckt.
Ihre Forschung wurde kürzlich veröffentlicht in Neuer Phytologeenthüllt die genetische Diversifizierung und Populationsgeschichte dieser hartschaligen Pflanze, die über 10.000 Jahre lang von alten Zivilisationen zur Herstellung von Flaschen, Instrumenten und Behältern verwendet wurde.
Der Flaschenkürbis, wissenschaftlich bekannt als Lagenaria siceraria, ist eine Pflanze, die eng mit der menschlichen Zivilisation verbunden ist. Stellen Sie sich eine Pflanze vor, die über Ozeane reist, sich an neue Umgebungen anpasst und zu einem festen Bestandteil verschiedener Kulturen wird. Das ist die Flaschenkürbis-Geschichte.
Das Forschungsteam erstellte eine umfassende Karte der Genomvariation des Flaschenkürbiss und analysierte die Genome von 197 Sorten aus der ganzen Welt. Dieser genetische Bauplan lieferte Einblicke in die Domestikation der Pflanze im südlichen Afrika vor etwa 12.000 Jahren und ihre anschließende Ausbreitung nach Amerika und Eurasien.
„Unsere Forschung zeichnet nicht nur die genetische Reise des Flaschenkürbis nach, sondern eröffnet auch neue Wege zum Verständnis der Domestizierung und Verbreitung von Pflanzen“, sagte Xuebo Zhao, Postdoktorand am BTI und Co-Erstautor der Studie.
Die von den Forschern durchgeführten demografischen Analysen legen nahe, dass der Flaschenkürbis nach seinem Ursprung in Afrika über die Atlantikdrift in die Neue Welt und im Holozän über frühe menschliche Bauern nach Eurasien gelangte.
Die Studie ist nicht nur bahnbrechend, weil sie die Vergangenheit aufdeckt. Es bietet auch eine Ressource für zukünftige Forschung und ein praktisches Werkzeug für die Landwirtschaft, insbesondere im Zeitalter des Klimawandels.
„Wir rekonstruieren nicht nur die Geschichte einer Pflanze; wir erweitern unser Verständnis der Pflanzengenetik und -evolution und gewinnen Erkenntnisse, die die Ernährungssicherheit in einer sich verändernden Welt verbessern könnten“, erklärte Jingyin Yu, ehemaliger BTI-Postdoktorand und Co-Erstautor der Studie.
Darüber hinaus ist die Identifizierung von Genomregionen, die mit Krankheitsresistenz und Stresstoleranz verbunden sind, in der Studie besonders spannend. Es werden mögliche Wege zur Züchtung widerstandsfähigerer und produktiverer Flaschenkürbis- und anderer Nutzpflanzen aufgezeigt.
„Die von uns erstellte Flaschenkürbis-Variationskarte und das Pangenom stellen wertvolle Ressourcen für zukünftige Funktionsstudien und genomisch unterstützte Züchtung dar“, fügte Professor Zhangjun Fei, der Hauptautor der Studie, hinzu. „Die Aufdeckung der Vergangenheit des Flaschenkürbisses könnte dazu beitragen, seine Zukunft zu gestalten.“
Die Forschung unterstreicht, wie wichtig es ist, unser landwirtschaftliches Erbe zu verstehen, wenn wir nachhaltige und widerstandsfähige Lebensmittelsysteme für die Zukunft entwickeln wollen.
„Die Geschichte des Flaschenkürbiss ist ein Beweis für die Widerstandsfähigkeit der Pflanze und ihre bleibende Bedeutung für die Menschheit“, bemerkte Fei. „Es ist eine Geschichte, die sich ständig weiterentwickelt, und wir fangen gerade erst an, ihre vollen Auswirkungen zu verstehen.“
Mehr Informationen:
Xuebo Zhao et al. Genomische und pangenomische Analysen liefern Einblicke in die Populationsgeschichte und die genomische Diversifizierung von Flaschenkürbissen. Neuer Phytologe (2024). DOI: 10.1111/nph.19673