Forscher haben festgestellt, dass bestimmte Sonnenblumenstämme ohne Bestäubung Samen entwickeln können

Forscher unter der Leitung von Syngenta Biotechnology China haben eine bahnbrechende Entdeckung im Bereich der landwirtschaftlichen Genetik gemacht und zeigen, dass bestimmte Sonnenblumenstämme ohne Bestäubung lebensfähige Samen bilden können. Dieser Befund, der in einer in einer Studie veröffentlichten Studie aufgeführt istNatur, könnte die Sonnenblumenzucht revolutionieren, indem die Zeit, die für die Entwicklung vollständiger Inzuchtlinien erforderlich ist, erheblich verringert.

Die Studie mit dem Titel "Haploide fakultative Parthenogenese in der sexuellen Reproduktion von Sonnenblumen" untersucht das Phänomen der Parthenogenese, ein Prozess, bei dem sich Organismen ohne Düngung vermehren, die zuvor bei verschiedenen Tieren beobachtet, aber weniger in Pflanzen verstanden wurde. Dieser Prozess in Sonnenblumen ermöglicht die Bildung von Haploidsamen, die nur das genetische Material der Mutterpflanze enthalten.

Traditionell erfordert die Entwicklung von Inzucht-Sonnenblumenlinien, die für die Verbesserung der Erntemerkmale wesentlich sind, etwa sechs Jahre wiederholte Selbstbestäubung. Die Ergebnisse des Teams deuten jedoch darauf hin, dass die Verwendung eines verdoppelten haploiden Systems diesen Zeitraum auf ungefähr zehn Monate reduzieren kann.

Die Forschung umfasste umfangreiche Experimente unter verschiedenen Bedingungen, in denen kontrollierte Gewächshausumgebungen und Außenfelder die genetischen Hintergründe identifiziert werden, die die Bildung von Samen ohne Befruchtung ermöglichen. Techniken wie chemische Behandlungen zur Unterdrückung von Pollen sowie Umweltmanipulationen wie die Anpassung von Lichtintensität und Temperatur waren für die Studie von entscheidender Bedeutung.

Die Ergebnisse zeigten, dass hochintensives Licht die Ausbeute von Haploidsamen signifikant erhöhte, während bestimmte Kombinationen von Maispollen und Bor auch ihre Bildung verbessern. Bemerkenswerterweise konnten sich die Samen trotz des Fehlens eines befruchteten Embryos entwickeln, der sich stattdessen auf Nährstoffreserven stützte, die in den Keimblättern gespeichert waren.

Dieser Durchbruch fordert nicht nur das konventionelle Verständnis von Pflanzenreproduktion in Frage, abhängig von der doppelten Befruchtung, sondern auch neue Wege für Zuchtpraktiken. Mit der Fähigkeit, den langwierigen Prozess der Entwicklung von Endosperm zu umgehen, könnte die Sonnenblumenzucht effizienter und flexibler werden, wodurch die globale Produktion der Ernte, die 2023 bei fast 55 Millionen Tonnen betrug, möglicherweise verbessert.

Weitere genetische Analysen und Gewebekulturmetechniken bestätigten den mütterlichen Ursprung dieser Samen und ihr Potenzial für die Regeneration in fruchtbare Samen-Seting-Pflanzen. Solche Fortschritte versprechen, die Verbesserung einer der weltweit bedeutendsten Ölsaaten zu beschleunigen und ein neues Werkzeug für die globalen Bemühungen zu bieten, um die zunehmende Nachfrage nach landwirtschaftlicher Produktivität zu befriedigen.