"Superfood" mit großem Potenzial: Genom von Quinoa entschlüsselt

12. Februar 2017, 11:22
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Die uralte Kulturpflanze aus den Anden könnte einen wesentlichen Beitrag zur Welternährung leisten

Djiddah/Kiel – Quinoa zählt zu den ältesten Kulturpflanzen der Welt. Das aus der Andenregion stammende Gewächs aus der Gattung der Gänsefüße wurde dort schon vor Jahrtausenden angebaut, geriet aber in den vergangenen Jahrhunderten wieder in Vergessenheit. Mittlerweile hat es als sogenanntes "Superfood" allerdings wieder Einzug in die Küchen rund um den Globus gehalten – und auch die Wissenschaft hat Quinoa entdeckt, denn die Samen bilden Inhaltsstoffe mit sehr hoher ernährungsphysiologischer Qualität. Außerdem können die Pflanzen auch unter widrigsten Umweltbedingungen wie Trocken- und Salzstress gedeihen.

Nun haben internationale Forscher unter der Leitung von Mark Tester von der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie in Djiddah (Saudi-Arabien) Genom der Quinoa-Pflanze entschlüsselt und einige interessante Eigenschaften an ihr festgestellt. "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", erklärt Tester.

Grundlage für zielgerichtete Züchtung

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

Ein Problem bei der Nutzung der Kulturpflanze sei die Bildung eines Bitterstoffs (Saponin) in den Samen: "Wir haben die dafür verantwortlichen Gene identifiziert und können nun zielgerichtet Saponin-freie Pflanzen züchten", ergänzt Tester. Außerdem stehe die Selektion kurzstrohiger Typen mit besserer Standfestigkeit auf dem Programm. Derartige Pflanzen sind dann in der Lage, mehr Samen zu produzieren, ohne umzuknicken.

Anbau auch in Mitteleuropa?

Damit habe Quinoa das Potenzial, einen wesentlichen Beitrag zur Welternährung zu leisten, meinen die Wissenschafter. Für die Kieler Forscher ist besonders der Zeitpunkt der Blüte von Interesse. Sie halten es für möglich, Quinoa auch in Mitteleuropa anzubauen. Dafür sei 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. "Wir haben bereits die dafür verantwortlichen Gene identifiziert und können nun damit beginnen, in einem weltweiten Quinoa-Sortiment nach vorteilhaften Genvarianten zu suchen." (red, 12.2.2017)

  • Die Quinoa-Pflanze gedeiht unter den widrigsten Umständen. Die Entschlüsselung ihres Genoms könnte sogar ihren Anbau in Mitteleuropa ermöglichen.
    foto: mark tester, kaust

    Die Quinoa-Pflanze gedeiht unter den widrigsten Umständen. Die Entschlüsselung ihres Genoms könnte sogar ihren Anbau in Mitteleuropa ermöglichen.

  • Die nährstoffreichen Quinoa-Samen haben allerdings einen Nachteil: Sie enthalten Saponin, einen Bitterstoff, der nicht jedem mundet. Mit den nun vorliegenden Forschungsergebnissen ließen sich gezielt Saponin-freie Varianten züchten.
    foto: apa/afp/aizar raldes

    Die nährstoffreichen Quinoa-Samen haben allerdings einen Nachteil: Sie enthalten Saponin, einen Bitterstoff, der nicht jedem mundet. Mit den nun vorliegenden Forschungsergebnissen ließen sich gezielt Saponin-freie Varianten züchten.

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