2019_01 Alle Reben - Alle Gene

Was war die Frage hinter dieser Arbeit?

Der Übergang von Wildpflanze zu domestizierter Pflanze ist sowohl für das Verständnis der menschlichen Geschichte, als auch für ein tieferes Verständnis der Evolution der Pflanze. Da Wildpflanzen häufig resilienter sind, können sie auch als Goldmine für die Suche nach Resilienzgenen dienen. Daher sind Genomdaten sehr wertvoll.

Was kam heraus?

In einer großen Kampagne wurden mehrere hundert Genome sowohl von wilden Rebarten als auch von alten Landsorten, die frühe Phasen der Domestizierung repräsentieren sequenziert. Zentral dabei war unsere Wildrebenpopulation, die wir ursprünglich als Artenschutzprogramm aufgebaut hatten. Vor etwas mehr als drei Jahren trat die Chinesische Akademie der Wissenschaft an uns heran, ob sie diese Sammlung durchsequenzieren dürfe. Nachdem ein entsprechender Vertrag geschlossen war, wurde die DNS unserer Wildreben nach China verschickt und zwei Jahre später wurden die Sequenzdaten in einer mehrwöchigen Aktion per Internet zurücktransferiert (es ist verboten, Festplatten aus China zu verschicken). Dieser riesige Datensatz erlaubte nun, ein umfassendes Bild der Evolution der Weinrebe zu entwerfen und wird auch in der Zukunft noch zahlreiche Facetten aus der Geschichte unserer Kulturrebe offenbaren.

Wo geht es hin?

Inzwischen haben wir aus dieser riesigen Datenmenge eine Datenbank erzeugt, wo man für jedes Gen von Interesse nachschauen kann, welche Spielarten in unserer Sammlung vorhanden sind. Damit haben wir in unserem Botanischen Garten nicht nur alle Reben, sondern auf unseren Rechnern auch alle Gene, so dass wir nun für jedes beliebige Merkmal von Interesse feststellen können, welche unserer Wildreben als Züchtungspartner taugt. Damit ist unsere genetische Ressource auf eine neue Stufe gehoben worden und mit diesem Pfund werden wir natürlich in den kommenden Jahren noch wuchern.

Veröffentlichung

143. Liang ZC, Duan SC, Sheng J, Zhu SS, Ni XM, Shao JH, Liu CH, Nick P, Du F, Fan PG, Mao RZ, Zhu YF, Deng WP, Yang M, Huang HC, Liu YX, Ding YQ, Liu XJ, Jiang JF, Zhu YY, He XH, Chen W, Li SH, Dong Y (2019) Whole-genome resequencing of 472 Vitis accessions for grapevine diversity and demographic history analyses. Nature Communications 10, 1190 - pdf