Forscher haben festgestellt, wie Weizenpflanzen die Nährstoffe aus den Blättern in die Entwicklung der Körner transportieren. Die Arbeit half dabei, eine hochgenaue genetische Karte von Weizen zu entwickeln.
Wenn Getreide Samen entwickeln, müssen sie Mineralien und andere Nährstoffe aus den Blättern in die Frucht verlagern. Bei Weizen wird dieser Prozess vom sogenannten GPC-Gen (grain protein content) gesteuert, aber die Einzelheiten dieses Prozesses sind noch unklar.
Das EU-finanzierte Projekt WHEAT SENESCENCE (Dissection of the senescence and mineral remobilization pathways in wheat) deckte mithilfe mutierter Weizenpflanzen einige dieser Details auf.
Die Wissenschaftler veränderten die Weizenpflanzen gentechnisch so, dass bestimmte Versionen des GPC-Gen nicht mehr vorkamen (es gibt zwei Kopien des Gens). Indem sie beobachteten, welche Prozesse in Abwesenheit der Gene gestört waren, konnten sie die genaue Funktion eines jeden Gens herausfinden.
Die Forscher pflanzten die mutierten und die normalen Pflanzen unter Feldbedingungen an vier verschiedenen Standorten an. Die Ergebnisse zeigten, dass die Pflanzen ohne GPC-Gene ihre Blätter nicht so schnell verloren und dass der Nährstoffgehalt ihrer Körner geringer war.
Mithilfe der Mutantenpflanzen identifizierte WHEAT SENESZENZ außerdem hunderte von Genen, die durch die Expression der beiden GPC-Gene beeinflusst werden. Diese waren vor allem Gene, die am Transport von Zucker, Eisen und Zink beteiligt waren.
Schließlich erstellten die Forscher eine sehr detaillierte Genkarte für Weizen, die von einem internationalen Forschungskonsortium für weitere Untersuchungen verwendet werden wird. Die Projektergebnisse könnten so dazu beitragen, Gene zu identifizieren, um sie für Modifikation oder Selektion zur Verbesserung des Nährstoffgehalts auszuwählen.
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