Auch Fortpflanzung ohne Sex führt zu genetischer Vielfalt

1. November 2013, 19:14
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Deutsche Forscher stellen fest, dass die Zahl der Gen-Mutationen bei sexueller und asexueller Fortpflanzung ähnlich hoch ist

Asexuelle Fortpflanzung gilt gegenüber der geschlechtlichen Vermehrung eigentlich als Nachteil. Man geht davon aus, dass sie bei natürlichen Populationen wegen des Verlusts von genetischer Variation und der Anhäufung nachteiliger Mutationen langfristig in eine "evolutionäre Sackgasse" führt. Nun aber haben deutsche Wissenschafter bei der Untersuchung verschiedener Arten von Pflanzen festgestellt, dass die Zahl der Gen-Mutationen bei sexueller und asexueller Fortpflanzung ähnlich hoch ist.

Pflanzen können sich auf verschiedene Weise fortpflanzen: Neben der sexuellen Reproduktion ist auch asexuelle Samenbildung ohne Befruchtung, Selbstbefruchtung oder vegetative Vermehrung möglich. Wissenschafter von der Universität Göttingen und des Instituts für Kulturpflanzenforschung in Gatersleben werteten rund 20.000 Gene des gelbblühenden Gold-Hahnenfußes (Ranunculus auricomus) aus, der in Mitteleuropa weit verbreitet ist. Sexuelle und asexuelle Pflanzen wiesen nach dieser Analyse eine vergleichbare Zahl von Mutationen auf; nur bei wenigen mit der Fortpflanzung zusammenhängenden Genen wurden Unterschiede sichtbar.

"Die asexuellen Pflanzenlinien sind mit einem Alter von maximal 80.000 Jahren evolutionär sehr jung und durch Hybridisierung entstanden", meint die Elvira Hörandl von der Universität Göttingen. "Damit stellt sich die Frage, ob die Populationen noch zu jung für auffällige Mutationen sind oder ob diese durch natürliche Selektion laufend eliminiert werden." Voraussetzung für Letzteres wäre eine Fortpflanzung mit "gelegentlichem Sex" – dies würde ausreichend Rekombination und Variation ermöglichen, was ein Ansatz für natürliche Selektion sein könnte.

Pflanzen mit "ein bisschen Sex" weiter verbreitet

"Jüngste Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass diese Hypothese zutreffen könnte", so Hörandl. Studien am weißblühenden alpinen Küpfer-Hahnenfuß (Ranunculus kuepferi) haben gezeigt, dass genetische Vielfalt dadurch erhalten wird, dass die Pflanze sowohl auf sexuellem als auch auf asexuellem Weg Samen bildet. Populationen mit "ein bisschen Sex" haben auch eine weitaus größere geografische Ausbreitung in den Alpen als die rein sexuellen Arten.

Die asexuelle Fortpflanzung mittels Samen birgt ein großes Potenzial für die Anwendung in der Pflanzenzüchtung. Die Wissenschafter wollen nun in weiteren Untersuchungen herausfinden, inwiefern sich die beiden Fortpflanzungstypen in ihrer Anpassungsfähigkeit an verschiedene ökologische Nischen unterscheiden und welchen Einfluss Kälte und Temperaturschwankungen auf die Art der Fortpflanzung haben. (red, derStandard.at, 1.11.2013)

  • Forscher der Universität Göttingen werteten rund 20.000 Gene des gelbblühenden Gold-Hahnenfußes (Ranunculus auricomus) aus. Dabei fanden sie heraus, dass die Zahl der Gen-Mutationen bei sexueller und asexueller Fortpflanzung ähnlich hoch ist.
    foto: universität göttinge

    Forscher der Universität Göttingen werteten rund 20.000 Gene des gelbblühenden Gold-Hahnenfußes (Ranunculus auricomus) aus. Dabei fanden sie heraus, dass die Zahl der Gen-Mutationen bei sexueller und asexueller Fortpflanzung ähnlich hoch ist.

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