Nr. 203 / 18. Oktober 2017 MM
Das ultimative Ziel aller tierischen und pflanzlichen Arten auf unserem Planeten ist die Fortpflanzung. Um Nachkommen zu sichern, werden von der m?nnlichen Seite oftmals gewaltige Mengen an Spermazellen produziert. W?hrend diese Strategie die Wahrscheinlichkeit für eine Befruchtung erh?ht, birgt sie gleichzeitig das Risiko, dass eine Eizelle mit 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 als einer Spermazelle verschmilzt. Dieser als Polyspermie bezeichnete Prozess ist bei Tieren und Menschen in der Regel t?dlich. Auch Pflanzen bilden für die Reproduktion Eizellen und Spermazellen. In einem vom European Research Council (ERC) gef?rderten Projekt konnte eine Arbeitsgruppe der Universit?t Bremen jetzt erstmals zeigen, dass Polyspermie in Pflanzen nicht nur vorkommt, sondern auch zu überlebensf?higen Nachkommen führen kann. Diese k?nnen drei Eltern haben: eine Mutter und zwei V?ter. Dieses Ph?nomen wurde bislang übersehen, weil es recht selten ist. Die neuen Ergebnisse der Forschenden wurden jetzt in der englischsprachigen Zeitschrift ?Nature Communications" ver?ffentlicht. Der Artikel ist unter diesem Link nachzulesen: https://www.nature.com/articles/s41467-017-01044-y (in englischer Sprache). Die DOI Nummer lautet: 10.1038/s41467-017-01044-y
Genetischen Trick verwendet
?In unserer Arbeit haben wir einen genetischen Trick verwendet, bei dem ein Gen zum Einsatz kommt, welches Pflanzen resistent macht gegen ein Herbizid – also ein Unkrautvernichtungsmittel“, erkl?rt Professorin Rita Gro?-Hardt der Universit?t Bremen. ?Wir haben dieses Gen in einen der V?ter eingebracht. Zus?tzlich haben wir ein Element, welches dieses Gen aktivieren kann, in einen zweiten Vater eingefügt“, so die Molekularbiologin. Im Anschluss haben die Forscherinnen und Forscher eine dritte Pflanze (Mutter) mit Pollen beider V?ter best?ubt. Bei einer normalen Befruchtung verschmilzt nur die Spermazelle eines Vaters mit der Eizelle. In einem solchen Fall wird das Gen für die Herbizidresistenz entweder nicht vererbt, oder es ist nicht aktiv. Entsprechend überleben die Nachkommen die Behandlung mit dem Unkrautvernichtungsmittel nicht. In den seltenen F?llen, in denen eine Eizelle mit den Spermazellen beider V?ter verschmilzt, entstehen Pflanzen, die gegen das Herbizid resistent sind. Durch dieses zur Patentierung eingereichte Hochdurchsatzverfahren konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über 100.000 Keimlinge bezüglich ihrer Herkunft untersuchen und so triparentale Nachkommen identifizieren – also Pflanzen mit drei Eltern.
Welche Relevanz hat diese Forschungsarbeit?
Drei-Eltern-Kreuzungen haben m?glicherweise ein gro?es Potenzial für die Pflanzenzüchtung, insofern dass sie ein neuartiges Werkzeug für die Hybridisierung von Pflanzen bieten. ?Darüber hinaus werfen unsere Ergebnisse eine neues Licht auf die Evolution von Blütenpflanzen“, sagt Gro?-Hardt. ?Es ist weithin akzeptiert, dass die Zunahme an genetischen Kopien ma?geblich zur Evolution und Artenvielfalt von Blütenpflanzen beigetragen hat“, so die Wissenschaftlerin. ?Die Arbeiten unserer Arbeitsgruppe, allen voran die von Thomas Nakel und Dr. Dawit Tekleyohans, zeigen, dass die Verschmelzung von einer Eizelle mit 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 als einer Spermazelle eine solche Zunahme an genetischen Kopien verursachen kann. Es erscheint daher wahrscheinlich, dass Polyspermie eine wichtige Rolle bei der pflanzlichen Evolution gespielt hat.“
Achtung Redaktionen: Unter diesem Link finden Sie ein Bild von den Forschenden und eine Illustration zum Thema: https://seafile.zfn.uni-bremen.de/f/2f19f2fd0224481eaa23/ .
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Universit?t Bremen
Fachbereich Biologie/Chemie
Molecular Genetics
Prof.Dr. Rita Gro?-Hardt
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Telefon: +49 421 218 50203
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