Neues von der wilden Verwandtschaft der Balkonpflanze Pelargonie



Bio-News vom 30.08.2022

„Kaufen sie noch Geranien oder schon Pelargonien“? Mit dieser Frage steigt Dr. Sylvia Plaschil vom Julius Kühn-Institut gerne ins Gespräch ein, wenn sie über ihr Forschungsobjekt, die Vertreter aus der Zierpflanzengattung Pelargonium, berichtet. Ihre Forschung gibt Einblicke in die evolutionäre Entwicklung der Gattung und prognostiziert den Erfolg von Artkreuzungen für die Entwicklung neuer Sorten.

Der Trivialname „Geranie“ hält sich hartnäckig, auch im Handel der sortenreichen und weitverbreiteten Beet- oder Balkonpflanzen. Zeit, eine Lanze zu brechen für die richtige Bezeichnung und parallel einen Blick auf ihre bewegte Züchtungsgeschichte zu werfen.


Pelargonie im Balkonkasten.

Publikation:


S. Plaschil, S. Abel & E. Klocke
The variability of nuclear DNA content of different Pelargonium species estimated by flow cytometry
PLOS

DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0267496



Die Vorfahren der Pflanze kommen aus Südafrika. Den bis heute lebenden wilden Verwandten mit zum Teil dicken fleischigen Stängeln, winzig kleinen Blüten und haarigen Blättern kann man die Herkunft aus trockenen Gebieten noch am Wuchs ansehen. „Um daraus die formen- und farbenreichen Zierpflanzen zu züchten, wurden nur wenige der 280 Arten der Gattung genutzt“, berichtet Dr. Plaschil. Nur die Nachkommen der Vertreter der Sektionen Ciconium und Pelargonium hätten es in die Pflanztöpfe Europas geschafft. Dennoch lohnt ein Blick auf die vernachlässigten Vertreter, denn will man neue Sorten mit neuen Eigenschaften züchten, sollte immer der gesamte Genpool genutzt werden.


Die behaarten Blätter von Pelargonium tometosum zeugen von der südafrikanischen Herkunft der Zierpflanzengattung.
Die Wildart Pelargoninium chrithmifolium aus der JKI-Sammlung Quedlinburg.

Deshalb haben die JKI-Züchtungsforscherinnen die Genomgrößen aller 60 Pelargonium-Wildarten in der Genbanksammlung des JKI bestimmt. Bei 22 Pelargonien-Arten waren sie damit weltweit die ersten. Dazu wurde in Proben von Laub- oder Blütenblättern der DNA-Gehalt (2C-Wert) bestimmt. Als Methode wurde die Durchflusszytometrie genutzt. Das Messverfahren erlaubt die Analyse von Zellen, die in hoher Geschwindigkeit einzeln an einer elektrischen Spannung oder einem Lichtstrahl vorbeifließen.



„Die Pelargonien-Arten variieren in ihrer Chromosomengrundzahl, Chromosomengröße und Ploidiestufe, was sich in der großen Spannweite der ermittelten DNA-Gehalte von 0,84 bis 6,69 Pikogramm widerspiegelt“, fasst Dr. Plaschil die Ergebnisse der Studie zusammen. Die Ergebnisse erlauben Rückschlüsse auf die evolutionäre Entwicklung von Genomgrößen in der Gattung. Siehe dazu die Publikation https://doi.org/10.1371/journal.pone.0267496



Zudem lassen sich Unterschiede der sogenannten Ploidiestufe innerhalb einer Art erkennen, mit deren Hilfe sich der Erfolg von Artkreuzungen vorhersagen lässt.Fast alle unserer Kulturpflanzen haben durch den langen Züchtungsprozess ihre Chromosomensätze vervielfacht. Ein vier- bis sechsfacher Chromosomensatz, wie etwa beim Weizen, ist keine Seltenheit. Bei Pelargonien gibt es sogar Arten mit einem achtfachen Chromosomensatz. Zum Vergleich: Jeder gesunde Mensch hat in seinen Körperzellen nur einen doppelten Chromosomensatz, jedes Chromosom kommt also zweimal vor. In den Keimzellen, also in Ei- und Samenzellen, befindet sich ein einfacher Satz, der dann durch den Befruchtungsprozess wieder verdoppelt wird. Haben Eltern einen unterschiedlichen Chromosomensatz, so lassen sie sich bei vielen Pflanzenarten wie bei den Pelargonien nicht miteinander kreuzen.


Diese Newsmeldung wurde mit Material des Julius Kühn-Instituts, Bundesforschungsinstituts für Kulturpflanzen via Informationsdienst Wissenschaft erstellt

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