Van Goghs Sonnenblumenbilder

Botanik

Doris Elster, doris.elster@uni-bremen.de | 14/07/12 | Bremen, Deutschland

Vincent van Goghs Bildserie einer Vase mit Sonnenblumen zeigt neben den bekannten Blütenkörbchen mit gelben, randständigen Zungenblüten und dunklen mitteständigen Röhrenblüten auch Körbchen mit vollständig gelben, gefüllten (doule-flowered) Blüten. Wie ist diese genetische Variation entstanden?

Kreuzungsexperimente mit Sonnenblumen

Kreuzt man Exemplare der gewöhnlichen Wildtyp-Sonnenblume Helanthus annuus mit rein gelben „gefüllten“ Vertretern dieser Art, dann findet man unter den Nachkommen Mutanten mit gewöhnlicher Blüte und solche mit gefüllter Blüte. Die Forscher nahmen daher zunächst an, dass ein einzelnes dominantes Gen Ursache für die Mutation der gefüllten Blüten ist. In weiteren Kreuzungen zeigte sich dann jedoch noch eine dritte Blütenvariante mit Röhrenblüten im Zentrum und am Blütenrand. Hieraus schlossen die Wissenschaftler auf eine zweite Mutation, die sowohl im Falle der gewöhnlichen Blüten als auch bei den gefüllten Exemplaren allerdings rezessiv sein musste.

 

A+B Sonnenblume mit Röhrenblüten im Inneren und Zungenblüten am Rand

C+D Sonnenblume (double-flowered)  mit Zungenblüten im Inneren und am Rand

E+F Sonnenblume mit Röhrenbüten im Inneren und am Rand

G Van Goghs Sonneblumenbild, Pfeile zeigen die Mutanten

Bildquelle: Chapman, M.A. et al. (2012)

Ein Gen verantwortet die Vielfalt

Forscher identifizierten das Gen HaCYC2c als Ursache für die Blütenvariation. Sie screenten Hunderte Sonnenblumen – Wildtyppflanzen, Exemplare mit gefüllten Blüten und mit reinen Röhrenblüten. Es zeigte sich, dass Sonnenblumen mit gelb-brauner Blüte keine Mutation in dem Gen HaCYC2c zeigten. In Pflanzen mit einheitlich gelben Blütenblättern war das „Schalter-Gen“ jedoch mutiert. Das bewirkte, dass die Gene, die für die Ausbildung der gelben Blütenblätter verantwortlich sind, auch dort aktiv wurden, wo eigentlich die inneren Röhrenblüten hätten entstehen sollen. In Exemplaren, die anstatt der langen gelben Blütenblätter vermehrt röhrenförmige ausbildeten, war das „Schalter-Gen“ hingegen inaktiv. Hier fanden die Wissenschaftler eine fehlerhafte Genkopie, die die Ausbildung der gelben Blütenblätter verhinderte.

Schaltergen HaCYC2c auch verantwortlich bei Mutationen anderer Gartenblumen

Die Forscher konnten belegen, dass van Goghs Bilder Mutanten der Sonneblumen zeigen. Sie konnten dies mit klassischen Kreuzungsexperimenten nachweisen. Das in Sonnenblumen identifizierte Gen HaCYC2c läßt sich auch in bei anderen Strahlenblütler wie Gerbera und Dahlien nachweisen. Die Studie gibt Einblicke in die molekularen Mechanismen wirtschaftlich interessanter Eigenschaften von Pflanzen: seien es samenreiche Nutzpflanzen oder auch hübsche Gartenblumen. Und sie verdeutlicht, wie genetische Variationen die Artenvielfalt innerhalb von Pflanzenfamilien beeinflussen.

Quelle

Chapman, M.A. et al. (2012): Genetic Analysis of Floral Symmetry in Van Gogh's Sunflowers Reveals Independent Recruitment of CYCLOIDEA Genes in the Asteraceae. PLoS Genet 8(3): e1002628. doi:10.1371/journal.pgen.1002628 

 http://www.pflanzenforschung.de/node/1715?pk_campaign=RSS

Kommentar

Es gibt noch keine Kommentare. Seien Sie der Erste, der einen Kommentar abgibt.
Wollen Sie einen Kommentar abgeben? Bitte registrieren Sie sich.

Log in      Registrieren

Schriftgröße

              

Unterstützt von

  Share on Facebook