Russische Wissenschaftler entdecken neue Methode zur Züchtung ertragreicher Reissorten

Bildunterschrift — Illustrationsfoto: Thu Hien/VNA

Wie entsteht der Reis der Zukunft?

Wie Experten von RSF erklären, ist der genetische Code von Pflanzen voller sich wiederholender DNA-Segmente, die hintereinander oder über das gesamte Genom verstreut liegen können.

Transponierbare Gene, auch „springende Gene“ genannt, beeinflussen die Aktivität anderer Gene und spielen eine wichtige Rolle in der Pflanzenevolution sowie ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten und widrige Umweltbedingungen. Die Einbettung von Genen anderer Organismen in Pflanzen ist eine vielversprechende Methode zur Entwicklung neuer Nutzpflanzensorten.

Während des Lebenszyklus der Pflanze verändern sich „springende Gene“ so stark (mutieren), dass vorhandene Computerprogramme sie nicht mehr erkennen, was eine weitere Bearbeitung behindert.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, haben Wissenschaftler des Föderalen Forschungszentrums für Biotechnologie der Russischen Akademie der Wissenschaften einen Ansatz entwickelt, bei dem schrittweise verfeinerte mathematische Tabellen verwendet und mit echten DNA-Abschnitten verglichen werden.

Die Autoren der Studie bestätigen, dass ihre neue Methode im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen in der Lage ist, sogar mutierte Wiederholungen zu erkennen.

Nach der Analyse des Reisgenoms (Oryza sativa) mit dem neuen Algorithmus identifizierten sie 992.739 Wiederholungen aus 79 verschiedenen Familien. Das sind 56 % mehr als die Anzahl der Wiederholungen, die der in der Biologie weit verbreitete EDTA-Algorithmus identifizierte. Gleichzeitig machen die Wiederholungen 66 % des gesamten Reisgenoms aus und übertreffen damit ebenfalls frühere Schätzungen.

Wichtige Aufgaben und breite Perspektiven

„Reis ist das wichtigste Nahrungsmittel und deckt den Bedarf von mehr als einer Milliarde Menschen. Daher ist die Entwicklung neuer ertragreicher Sorten dieser Nutzpflanze eine wichtige Aufgabe“, sagte Jewgeni Korotkow, Leiter der Gruppe für mathematische Analyse von DNA- und Proteinsequenzen am Föderalen Forschungszentrum für Biotechnologie der Russischen Akademie der Wissenschaften. Seine Äußerungen wurden in einer Erklärung der Russischen Akademie der Wissenschaften zitiert.

Um die Entwicklung neuer Reissorten zu ermöglichen, sei es laut Herrn Korotkov notwendig, die Struktur des Reisgenoms zu verstehen und alle darin enthaltenen mobilen genetischen Elemente zu identifizieren. Das Expertenteam der Bundesforschungsanstalt für Biotechnologie hat eine Vielzahl bisher unentdeckter Sequenzen entdeckt, die dazu beitragen, erfolgreiche Integrationspunkte für andere Pflanzengene in das Reisgenom und die Schaffung neuer Reissorten zu finden.

Zukünftig wollen die Wissenschaftler diesen Ansatz auf andere Nutzpflanzen anwenden und die Methode verfeinern, um sie noch sensitiver zu machen. Zu ihren Plänen gehört die Erstellung einer Datenbank der in verschiedenen Nutzpflanzen gefundenen verteilten Wiederholungen. Diese soll der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft zugänglich gemacht und für weitere experimentelle Studien genutzt werden.

Die Ergebnisse der von der Russian Science Foundation finanzierten Forschung wurden in der Zeitschrift Rice Science veröffentlicht.

Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/cac-nha-khoa-hoc-lien-bang-nga-tim-ra-phuong-phap-moi-tao-giong-lua-nang-suat-cao/20250716085632665