{"id":75159,"date":"2020-05-28T06:41:21","date_gmt":"2020-05-28T04:41:21","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fdas-genom-des-jojobastrauches-eines-einzigartigen-wachsspeichers.html"},"modified":"2020-05-27T12:16:22","modified_gmt":"2020-05-27T10:16:22","slug":"das-genom-des-jojobastrauches-simmondsia-chinensis-eines-einzigartigen-wachsspeichers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/das-genom-des-jojobastrauches-simmondsia-chinensis-eines-einzigartigen-wachsspeichers\/","title":{"rendered":"Das Genom des Jojobastrauches\u00a0(Simmondsia chinensis)<\/em> – eines einzigartigen Wachsspeichers"},"content":{"rendered":"

Das Interesse an der Jojoba-Ernte gilt dem Jojoba\u00f6l, ein fl\u00fcssiges Wachs mit einer einzigartigen chemischen Zusammensetzung und mit einzigartigen Eigenschaften. \u201eDaraus ergab sich die Herausforderung, einen Einblick \u00fcber die Verteilung des \u00d6ls im Samen zu erhalten\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Ljudmilla Borisjuk, Leiterin der Forschungsgruppe Assimilat Allokation und NMR am Leibniz-Institut f\u00fcr Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben. \u201eMit Hilfe der Kernspintomographie konnten wir in das Innere der intakten Nuss schauen, die Verteilung des \u00d6ls quantitativ beurteilen und eine 3D-Ansicht \u00fcber die Speicherung des \u00d6ls im lebenden Embryo liefern\u201c, sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk.<\/strong><\/p>\n

Die Samen von Jojoba sind eine der weltweit einzigen bekannten nachhaltigen Quellen f\u00fcr Fl\u00fcssigwachsester. Diese gelten als umweltfreundlicher Ersatz f\u00fcr \u00e4hnliche \u00d6le, die einst aus den Kopfh\u00f6hlen des Pottwals (Physeter macrocephalus)<\/em> gewonnen wurden und die dem menschlichen Talg \u00e4hneln. Der kommerzielle Walfang hat diese Wal-Art aber fast zum Aussterben gebracht.<\/p>\n

\u201eJojoba ist die einzige uns bekannte Pflanze, die in der Lage ist, diese Wachse im Samen zu speichern.\u201c Das fl\u00fcssige Wachs wird \u00fcblicherweise als Jojoba\u00f6l bezeichnet. Jojoba\u00f6l hat mehrere Vorteile und findet in Pharmazie, Kosmetik und Haarpflegeprodukten eine breite Verwendung.<\/p>\n

In der Vergangenheit gab es bereits betr\u00e4chtliche Anstrengungen, um mit Hilfe gentechnischer Methoden Samen von etablierten Kulturpflanzen wie Raps (Brassica sp.), Camelina (Camelina sativa)<\/em>, Crambe (Crambe abyssinica)<\/em> oder Lepidum (Lepidum campestre)<\/em> zu Wachsspeichern zu entwickeln. Alle Versuche, die entsprechenden Jojobagene in diesen Pflanzen zu exprimieren, f\u00fchrten jedoch nur zu einer bescheidenen Erh\u00f6hung der Wachsgehalte. Zudem gingen die Keimungsraten der Samen stark zur\u00fcck.<\/p>\n

\u201eDemgegen\u00fcber k\u00f6nnen Jojobasamen bis zu 60 Prozent \u00d6l mit einem Gehalt von mehr als 95 Prozent Wachsestern ohne beobachtbare Keimungseffekte anreichern. Somit gibt es viel zu lernen, wie Jojobasamen diese Wachse synthetisieren, verpacken und mobilisieren\u201c, sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk.<\/p>\n

Ein internationales Team von Wissenschaftlern (USA, Deutschland und China) hat nun seine Kr\u00e4fte geb\u00fcndelt, um Transkriptom, Proteom und Lipidom von Jojobasamen umfassend zu untersuchen. In der M\u00e4rz-Ausgabe<\/a> der Zeitschrift Science Advances<\/em> haben sie \u00fcber die Sequenzierung des 887 Megabasen (Mb) gro\u00dfen Jojoba-Genom berichtet. Organisiert sind die insgesamt 23.490 proteincodierenden Gene auf 26 Chromosomen. Wissenschaftler der Heinrich-Heine-Universit\u00e4t (D\u00fcsseldorf), der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen und des Leibniz-Instituts f\u00fcr Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK, Gatersleben) waren an dieser Untersuchung beteiligt.<\/p>\n

Neben der reinen Sequenz besch\u00e4ftigte sich das internationale Forscherteam auch mit Untersuchungen zur \u00d6lverteilung im Inneren intakter reifer Samen. Mit Hilfe einer speziellen Kernspintomographie konnte die Untersuchung an lebenden Samen durchgef\u00fchrt werden. \u201eIch sch\u00e4tze es sehr, dass die Untersuchungen mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (NMR) diese internationale Kooperation erm\u00f6glicht haben. Basis f\u00fcr diese Zusammenarbeit ist die am IPK entwickelte Expertise zur zerst\u00f6rungsfreien Visualisierung von Lipiden\u201c, sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk.<\/p>\n

Die genomischen Ressourcen der vorliegenden, qualitativ hochwertigen Sequenz, gekoppelt mit den Multiomikans\u00e4tzen zur Genexpression, Proteom und Lipidanalyse inklusive der zerst\u00f6rungsfreien, bildgebenden Verfahren, geben Einblicke in die Evolutionsgeschichte dieser, auf Grund der Synthese und Speicherf\u00e4higkeit von Wachsen, so einzigartigen Pflanze. Neben grundlegenden Erkenntnissen schafft die vorliegende Arbeit auch die Voraussetzung f\u00fcr eine gezielte Verbesserung des Jojobastrauches.<\/p>\n

Dank der Etablierung der Kernspinresonanz Bildgebung am IPK stehen Verfahren mit nahezu zellul\u00e4rer Aufl\u00f6sung f\u00fcr eine breite Palette von zur Verf\u00fcgung. \u201eSo wollen wir in einem n\u00e4chsten Schritt Einblicke in die Keimung der Jojobasamen in Echtzeit erhalten, um zu verstehen, warum andere Kulturpflanzen schon bei geringen Menge an Wachsen im Samen in der Keimung beeinflusst werden – Jojoba jedoch nicht.\u201c<\/p>\n

 <\/p>\n

Originalpublikation<\/h3>\n

Sturtevant D. et al. (2020) The genome of jojoba (Simmondsia chinensis)<\/em>: A taxonomically isolated species that directs wax ester accumulation in its seeds. Science Advances<\/em>. DOI: 10.1126\/sciadv.aay3240<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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