Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben (Deutschland) hat das Gerstengenom, das fast zweimal größer ist als das menschliche Erbgut, sequenziert. Zehn Jahre haben Wissenschafter aus Deutschland, Großbritannien, China, Australien, der Tschechischen Republik, Dänemark, Finnland, Schweden, der Schweiz und den USA unter Einsatz verschiedener, modernster Verfahren das Erbgut der wichtigen Kulturpflanze entschlüsselt. Die Forscher sind damit erstmals in der Lage, alle Gene im Gerstengenom präzise zu lokalisieren und komplexe Genfamilien zu untersuchen. Pflanzenzüchter können die Referenzsequenz für die Entwicklung verbesserter Sorten, die sich sowohl an den Klimawandel anpassen als auch Resistenzen gegen Krankheitserreger aufweisen, nutzen.

Das Gerstengenom enthält mehr als 39.000 Protein-codierende Gene, wovon viele in mehrfachen Kopien vorliegen. Darüber hinaus weist es neben komplexen Genfamilien auch zahlreiche transposable Genelemente auf, die ihren Ort im Erbgut ändern können, in der Gerste jedoch scheinbar spezifische Regionen des Genoms bevorzugen, berichteten die Wissenschafter über die Schwierigkeiten der Sequenzierung. Die Referenzsequenz des Gerstengenoms stehe nun aber der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft sowie auch privaten Pflanzenzüchtern für genetische Analysen zur Verfügung.

Der Leiter der deutschen ex-situ Genbank für landwirtschaftliche und gartenbauliche Kulturpflanzen am IPK in Gatersleben, Andreas Graner, zeigte sich begeistert: „Die Referenzsequenz wird uns helfen, die 22.000 Gerstenmuster in unserer Sammlung zu untersuchen und damit ihren Nutzen für die Erschließung ihrer Biodiversität im Rahmen züchterischer Anstrengungen abzuschätzen. Langfristiges Ziel ist es, Gerstensorten zu züchten, die auch unter sich ändernden Umweltbedingungen starke Erträge zeigen und so zur globalen Ernährungssicherung beitragen.“

Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal „Nature“ veröffentlicht.