Wissenschafter entschlüsseln Genom von Quinoa

Quinoa stammt aus der Andenregion und gehört zur Familie der Amarant- oder Fuchsschwanzgewächse – geriet aber in den vergangenen Jahrhunderten in Vergessenheit. Erst seit kurzem interessiert sich die Wissenschaft für Quinoa, da die Samen bilden Inhaltsstoffe mit sehr hoher ernährungsphysiologischer Qualität bilden. Außerdem können die Pflanzen auch unter unvorteilhaften Umweltbedingungen wie Trocken- und Salzstress wachsen. In hohen Lagen mit ausreichend Niederschlag wächst die Pflanze auch in Österreich.

Unter der Leitung von Professor Mark Tester von der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie in Djiddah (Saudi-Arabien) wurde das Quinoa-Genom entschlüsselt und die Forschungsergebnisse in der aktuellen Online-Ausgabe des Fachmagazins Nature veröffentlicht. An dem Projekt waren 33 Wissenschafter aus vier Kontinenten beteiligt, darunter auch von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). "Quinoa war eine Hauptkulturart der alten Anden-Zivilisationen, aber nach der Eroberung durch die Spanier verlor sie stark an Bedeutung. Das bedeutet, dass Quinoa nie vollständig domestiziert wurde und ihr genetisches Potenzial trotz des ausgewogenen Verhältnisses an positiven Inhaltsstoffen bis heute nicht ausgeschöpft wurde", sagt Professor Tester.

Pflanze ohne Bitterstoffe züchten

Für die Sequenzierung wurde eine neuartige Methode verwendet, die es erlaubt, sehr große Fragmente zu sequenzieren. Damit konnte eine annährend vollständige Sequenz erstellt werden, die auf den Chromosomen verankert wurde. Die hohe Qualität dieser Sequenz erlaubte es, züchterisch bedeutende Gene zu identifizieren. "Dies wird eine zielgerichtete Züchtung zur Verbesserung des genetischen Potenzials stark beschleunigen", erklärt Professor Christian Jung vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Kieler Universität.

Ein Problem bei der Nutzung der Kulturpflanze sei die Bildung des Bitterstoffs Saponin in den Samen: "Wir haben die dafür verantwortlichen Gene identifiziert und können nun zielgerichtet Saponin-freie Pflanzen züchten", ergänzt Tester.

Auch die verantwortllichen Gene für die Blühzeit konnten die Forscher identifizieren: "Wir denken auch über den Anbau von Quinoa in Mitteleuropa nach", sagt Dally. "Dafür ist es aber notwendig den Blühzeitpunkt zu verändern. Quinoa ist nämlich eine tropische Pflanze, die an kurze Tage angepasst ist. Bei uns muss sie aber im Langtag blühen."