Forscher haben den bisher umfassendsten genetischen und Merkmalsdatensatz für Auberginen ( Solanum melongena ) vorgestellt und bieten Züchtern ein leistungsstarkes Werkzeug für die Entwicklung verbesserter Sorten, die an verschiedene Umgebungen und den Klimawandel angepasst sind. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie katalogisiert das gesamte Spektrum genetischer Variationen (Pangenom) und messbarer Merkmale (Panphänom) innerhalb der Art und umfasst über 3.400 kultivierte und wilde Auberginenlinien.
Das genetische Potenzial der Aubergine freisetzen
Das Pangenom stellt den vollständigen Satz von Genen dar, die in allen Auberginensorten vorhanden sind, einschließlich derjenigen, die für Merkmale wie Krankheitsresistenz, Fruchtqualität und Stachelentwicklung verantwortlich sind. Im Gegensatz zu einem einzelnen Referenzgenom erfasst das Pangenom das gesamte Spektrum der genetischen Vielfalt und ermöglicht es Züchtern, nützliche Gene zu identifizieren und zu nutzen, die in gängigen Sorten möglicherweise fehlen.
Diese umfassende Ressource wurde über einen Zeitraum von acht Jahren durch die Analyse einer weltweiten Sammlung von Auberginen, darunter moderne Sorten, alte Landrassen und wilde Verwandte, erstellt. Fast 700 Sorten stammten aus dem Plant Biological Resource Centre des INRAE in Avignon und trugen zur Breite des Datensatzes bei.
Feldstudien enthüllen Merkmal-Gen-Assoziationen
Um Gene mit der Leistung in der realen Welt zu verknüpfen, führte das Forschungsteam Feldversuche in Valencia (Spanien), Montanaso Lombardo (Italien) und Antalya (Türkiye) durch. Diese Standorte repräsentieren unterschiedliche klimatische Bedingungen und Anbaupraktiken und stellen sicher, dass die Ergebnisse für alle Regionen relevant sind.
Die Studie untersuchte 368 Auberginensorten sowie zwei wilde Vorfahren (Solanum insanum und Solanum incanum ), sequenzierte ihre Genome und bewertete 218 agronomische Merkmale. Die Ergebnisse zeigten, dass das Auberginengenom 16.300 „essentielle“ Genfamilien – die in allen Sorten vorkommen – und 4.000 „optionale“ Genfamilien – die nur in bestimmten Linien vorkommen – enthält.
Schlüsselmerkmale und genetische Treiber
Die Studie identifizierte über 3.000 Zusammenhänge zwischen agronomischen Merkmalen und Genen und identifizierte die DNA-Mutationen, die für viele davon verantwortlich sind. Die Veröffentlichung konzentriert sich auf drei Schlüsselmerkmale:
- Resistenz gegen Fusarium-Welke : Eine schwere Pilzkrankheit, die die Auberginenerträge gefährdet.
- Isochlorogensäuregehalt : Antioxidative Verbindungen, die mit der Bitterkeit und Bräunung der Früchte verbunden sind.
- Stachelbildung : Ein Merkmal, das die Handhabung und Marktfähigkeit beeinflusst.
Die verbleibenden 215 Merkmale werden in zukünftigen Veröffentlichungen detailliert beschrieben.
Implikationen für Zucht und Anpassung
Da die weltweite Auberginenproduktion jährlich über 60 Millionen Tonnen beträgt, bietet diese Forschung den Züchtern ein leistungsstarkes Werkzeug für die Entwicklung von Sorten, die an die örtlichen Bedingungen und den Klimawandel angepasst sind. Durch die Nutzung des Pangenoms und Panphänoms können Züchter die Selektion überlegener Linien mit verbesserter Krankheitsresistenz, Fruchtqualität und Ertragspotenzial beschleunigen.
Diese Studie stellt einen großen Fortschritt beim Verständnis der genetischen Vielfalt von Auberginen und ihres Potenzials für zukünftige Anpassungen dar. Der frei zugängliche Datensatz wird Züchter weltweit in die Lage versetzen, widerstandsfähigere und produktivere Auberginensorten für kommende Generationen zu schaffen
