Bedeutung der Genomforschung in der Pflanzenzüchtung

Als Genom bezeichnet man die Gesamtheit aller Erbanlagen einer Pflanze. Die Genomforschung erschließt den Aufbau und die biologische Funktion des pflanzlichen Genoms bzw. aller Gene und regulatorischen Abschnitte darauf. Inzwischen ist das Genom vieler Kulturarten bekannt.

Um aus Genom-Daten züchterische Entscheidungen ableiten zu können, schauen Züchter vor allem auf die genetischen Unterschiede zwischen verschiedenen Individuen einer Kulturart. Die Funktion einzelner Gene oder DNA-Abschnitte kann aufgeklärt werden, indem Zusammenhänge zwischen den Variationen im äußeren Erscheinungsbild verschiedener Pflanzen (zum Beispiel in der Krankheitsresistenz) und den genetischen Unterschieden geknüpft werden. Mit Hilfe der Genomforschung lassen sich auch Eigenschaften von Pflanzen analysieren, die nicht auf einzelnen Genen, sondern auf Gen-Netzwerken beruhen. Komplexe Merkmale wie Ertrag oder Trockenheitstoleranz lassen sich damit gezielter bearbeiten.

Um Genfunktionen aufzuklären beziehen Wissenschaftler und Züchter inzwischen weitere Forschungsbereiche in ihre Analysen mit ein und untersuchen beispielsweise auch die Gesamtheit aller Proteine (Proteom) oder Stoffwechselprodukte (Metabolom) einer Pflanze.

Die gewonnenen Ergebnisse lassen sich sowohl für die klassische Züchtung als auch für die neuen, innovativen Methoden der Pflanzenzüchtung nutzen, etwa das Genome Editing.