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Pflanzuchtforscher untersuchen kultivierte Tomaten

Domestizierung macht innere Uhr langsamer Pflanzuchtforscher untersuchen kultivierte Tomaten

Alle Lebewesen weisen von der inneren Uhr gesteuerte Rhythmen auf. Diese spielen eine wichtige Rolle bei der Synchronisierung von Organismen mit ihrer Umwelt. Pflanzenzüchtungsforscher konnten zeigen, dass die innere Uhr der kultivierten Tomate während der Domestizierung verlangsamt wurde.

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Innere Uhr: Wilde und kultivierte Tomatenarten ticken unterschiedlich.

Quelle: dpa

Köln. Die Domestizierung der Tomate begann in Ecuador, wo man auch heute noch eine Vielzahl unterschiedlicher wilder Tomatenarten entlang der Anden finden kann. Sie wachsen als Unkraut häufig in extremen Habitaten von Meereshöhe bis über 3000 Meter und unterscheiden sich erheblich von den kultivierten Varietäten. Diese wilden Arten können alle mit der kultivierten Art gekreuzt werden, was sie zu einer wertvollen Quelle positiver Eigenschaften - wie beispielsweise Schädlingsresistenzen - für die Tomatenzüchtung macht. Zusätzlich können an den wilden Arten aber auch Eigenschaften, die eine Rolle bei der Domestizierung gespielt haben, genetisch untersucht werden.

Durch den Vergleich der zirkadianen Rhythmen von 34 kultivierten Varietäten und 68 wilden Sorten konnten die Forscher um José M. Jiménez-Gómez und Niels A. Müller vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln zeigen, dass die innere Uhr der kultivierten Tomaten langsamer läuft als die ihrer wilden Verwandten. „Während der Domestizierung müssen Genvarianten entstanden sein, welche für diesen veränderten Rhythmus verantwortlich sind“, erklärt Jiménez-Gómez. Durch genetische Analysen konnten die Forscher zeigen, dass die Verlangsamung der zirkadianen Uhr durch Mutationen in nur zwei Genen erreicht wurde. Eines dieser Gene ist EID1, ein Gen, welches eine Rolle bei der Signalübertragung von Licht spielt. Die Wissenschaftler konnten die kausale Genvariante von EID1 auf eine einzelne Aminosäure eingrenzen.

Des Weiteren entdeckten die Forscher, dass die Region um EID1 Anzeichen positiver Selektion aufweist. „Dies deutet darauf hin, dass der verzögerte Rhythmus vom Menschen selektiert wurde und für die kultivierte Art von Nutzen ist“, erklärt Jiménez-Gómez. „Wir denken, dass die verlangsamte innere Uhr eine Anpassung an die langen Sommertage der temperierten Breiten darstellt, in welche die aus der äquatorialen Region Südamerikas stammende Pflanze während der Domestizierung gebracht wurde.“ Da die kultivierte Tomate von Ecuador nach Mittelamerika und schließlich bis nach Europa transportiert wurde, wurde sie im Verlauf der Domestizierung einem stark veränderten Tag/Nacht Rhythmus ausgesetzt – in Neapel (Italien) beispielsweise sind die Tage im Sommer mehr als drei Stunden länger als in Ecuador. eb

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