Deutsches Weidelgras (Lolium perenne L.) ist in vielen Teilen der Welt ein wichtiges Weidegras. Es wird berichtet, dass es die wertvollste Pflanzenart in Neuseeland ist, mit einem Einfluss von 14.5 Milliarden US-Dollar auf das neuseeländische BIP im Jahr 2012, was hauptsächlich darauf zurückzuführen ist, dass Deutsches Weidelgras ein hoch geschätztes Futter für die Viehwirtschaft ist. Da es sich jedoch um eine relativ nicht domestizierte Art handelt, wird die Samenproduktion durch Samenzerbrechen (Schuppen) während der Ernte negativ beeinflusst. Das Zerbrechen der Samen kann bei Grasarten, einschließlich Deutschem Weidelgras, zu einem Samenertragsverlust von bis zu 75 % führen. Folglich kann das Aufbrechen von Samen zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führen.

Abszisionsschicht unter der Basis des Samens von Weidelgras. Bildnachweis: Fu et al.

In einer kürzlich in AoBP veröffentlichten Studie Fu et al. verwendeten eine vergleichende Genomikstrategie, um acht Gene zu isolieren, die zuvor mit der Samenzertrümmerung in mehreren einkeimblättrigen Pflanzenarten in Verbindung gebracht wurden. Quantitatives Expressionsprofiling zeigte an, dass das Gen ZERSTÖRUNG1 (SH1) ist wahrscheinlich an der Samenzertrümmerung bei Deutschem Weidelgras beteiligt. Diese Gene waren spezifisch mit der Abszissionsschichtbildung während der Samenentwicklung verbunden. Darüber hinaus kann die Verholzung der Abszisionsschicht eine wichtige Rolle beim Abszissionsprozess spielen. Das schlagen die Autoren vor LpSH1 könnten durch Mutagenese oder Gen-Editierung gezielt eingesetzt werden, um die Samenzertrümmerung bei Deutschem Weidelgras zu reduzieren.

Forscher-Highlights

Zeyu Fu

Zeyu Fu (Zack) erhielt 2011 einen BSc in Biowissenschaften von der Yantai University. 2018 promovierte er in Biotechnologie unter der Leitung der Professoren Paula Jameson und Jiancheng Song an der University of Canterbury mit Schwerpunkt auf der Samenzerkleinerung bei Deutschem Weidelgras. Zack hat derzeit eine Forschungsposition inne, die sich auf die nachgelagerte Bioverarbeitung zur Antikörperreinigung bei Innovent Biologics in Suzhou, China, konzentriert. Er ist an mehreren Projekten zur Entwicklung von Verfahren zur Antikörperreinigung beteiligt. Diese Produkte werden in naher Zukunft in klinischen Studien am Menschen eingesetzt. Obwohl er seine Forschungsrichtung geändert hat, interessiert er sich immer noch für die Pflanzen- und Saatgutentwicklung.

Jiancheng Song ist derzeit Professor an der Yantai University. Zuvor war er Professor an der Shandong Agricultural University, bevor er für seine Promotion nach Neuseeland kam. Von 2005 bis 2013 arbeitete er als Postdoctoral Fellow/Senior Research Fellow bei Professor Jameson an der University of Canterbury, bevor er als von der Provinzregierung Shandong nominierter „Taishan Overseas Chinese Expert“ nach China zurückkehrte.

Paula Jameson ist Professorin für Biologie an der School of Biological Sciences der University of Canterbury. Ihre Forschung deckt viele Aspekte der Pflanzenentwicklungsbiologie ab. Unter anderem hat ihr Team mit der Ackerbauindustrie zusammengearbeitet, mit besonderem Fokus auf Saatgutentwicklung und Ertrag.