Genomstudie der Wald-Erdbeere enthüllt Mechanismen der Anpassung an klimatische Veränderungen

Bearbeitet von: An goldy

Eine umfassende Genomstudie, die auf der detaillierten Analyse von 200 hochwertigen Genomen der Wald-Erdbeere (*Fragaria vesca* L.) basiert, liefert neue Einblicke in die Anpassungsfähigkeit dieser in Europa weit verbreiteten, mehrjährigen krautigen Pflanze. Die Untersuchung rekonstruiert präzise, wie die Art auf die massiven klimatischen Schwankungen der Vergangenheit reagierte. Ein zentrales Ergebnis der Analyse ist die Identifizierung einer deutlichen genetischen Divergenz, welche die Populationen in zwei spezifische Cluster unterteilt: einen westlichen und einen östlichen Zweig. Diese Entdeckung ist von grundlegender Bedeutung für das wissenschaftliche Verständnis darüber, wie Pflanzen komplexe Überlebensstrategien entwickeln.

Ein besonders hervorstechendes Resultat der Forschung ist die Erkenntnis, dass die östlichen Kernpopulationen während der vergangenen Eiszeiten eine bemerkenswerte Stabilität aufwiesen. Im Vergleich zu ihren westlichen Gegenstücken konnten diese Gruppen eine größere effektive Populationsgröße aufrechterhalten und zeigten keinerlei Anzeichen von Inzucht. Die gewonnenen Daten verdeutlichen die essenzielle Rolle der östlichen Refugien, die über Jahrtausende hinweg als sichere Rückzugsorte für die genetische Vielfalt der Art dienten. Interessanterweise decken sich diese Muster der genetischen Trennung und Konservierung mit früheren Beobachtungen, die im Rahmen von Studien zur Genomlandschaft Inner-Eurasiens gemacht wurden.

Die heutigen großflächigen Populationen, die den gesamten europäischen Kontinent besiedeln, werden durch einen stetigen genetischen Austausch stabilisiert, der sich entlang einer Ost-West-Achse durch Mitteleuropa vollzieht. Diese Dynamik wird in der Fachwelt als „Core-Periphery-Modell“ beschrieben und war maßgeblich an der evolutionären Entwicklung der Art beteiligt, indem sie eine hohe genetische Plastizität sicherstellte. Auch Untersuchungen an verwandten *Fragaria*-Arten, insbesondere im Kontext der Züchtung auf Winterhärte, bestätigen immer wieder, dass die geografische Herkunft ein entscheidender Faktor für die Ausprägung adaptiver Merkmale ist.

In begleitenden wissenschaftlichen Arbeiten konnten zudem die spezifischen genetischen Determinanten identifiziert werden, die der ausgeprägten Kälteresistenz der wilden *F. vesca* zugrunde liegen. Diese genetischen Faktoren bieten vielversprechende Ansätze für moderne Zuchtprogramme. Ziel ist es, kultivierte Erdbeersorten zu entwickeln, die besser gegen die oft verheerenden Auswirkungen von späten Frühjahrsfrösten geschützt sind. In der modernen Pflanzenzüchtung von Obst- und Beerenkulturen genießt die Erforschung von Genen, die Resistenzen gegen widrige Umweltbedingungen vermitteln, höchste Priorität, da die gezielte Suche nach Kandidatengenen den Züchtungsprozess gegenüber traditionellen Methoden signifikant beschleunigt.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Genomanalyse von *Fragaria vesca* nicht nur die faszinierende Überlebensgeschichte der Art in Zeiten klimatischer Instabilität offenlegt, sondern auch wertvolle genetische Ressourcen für die Landwirtschaft der Zukunft bereitstellt. Die Erforschung der genetischen Steuerung reproduktiver Merkmale, wie beispielsweise der saisonalen Blüte in Populationen Westsibiriens, zeigt die komplexe genetische Architektur der Art, die präzise auf die Bedingungen der jeweiligen Vegetationsperiode reagiert. Die Erkenntnisse über die genetische Differenzierung und die Robustheit der östlichen Populationen stellen somit ein wichtiges Instrument für Züchter dar, um den Genpool von Nutzpflanzen gegen die kommenden klimatischen Herausforderungen zu stärken.

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Quellen

  • Nature

  • ResearchGate

  • Mirage News

  • Horticulture Research | Oxford Academic

  • KIT

  • Wikipedia

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