Erdbeeren sind nicht immer rot. Fragaria nubicola, die im Himalaya beheimatet ist, kann eine leuchtend rote oder eine gespenstisch weiße Frucht hervorbringen; eine andere Art, F. vesca, kann eine weiße Frucht mit leuchtend scharlachroten Samen sowie eine konventionelle rote Sorte hervorbringen. Was gibt manchen Erdbeeren eine so gespenstische Blässe?
Eine Antwort wurde von Wissenschaftlern aufgedeckt, die neugierig auf das genetische Material der bescheidenen Erdbeere sind. Es gibt zahlreiche Arten der Frucht, und einige haben fünfmal so viele Chromosomen wie andere. Erdbeerwissenschaftler glauben, dass dies bedeutet, dass die Pflanzen im Laufe der Entwicklung zusätzliche Gene erworben haben, die eine Spielwiese für ungewöhnliche neue Eigenschaften bieten könnten.
Während die Kerngene die täglichen Angelegenheiten der Pflanze am Laufen hielten, konnten die Extras optimiert werden, um einen neuen Rosaton, eine neue Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit oder besonders stachelige Blätter zu erzielen – was auch immer die einzigartige Umgebung der Erdbeere erforderte.
In einem am Montag in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Papier berichteten Biologen, dass sie die Genome einer Handvoll Erdbeerarten sequenziert und eine Reihe von Genen identifiziert haben, die allen gemeinsam sind und das Kerngenom der Erdbeere darstellen . Unterwegs identifizierten die Forscher eine Reihe von Mutationen, die Erdbeeren weiß machten, während der Geschmack und das Aroma gleich blieben. Die Ergebnisse öffnen die Tür zum Verständnis, wie Erdbeeren mit ihrem umfangreichen genetischen Erbe umgehen, und schlagen die Möglichkeit einer gezielteren Züchtung vor.
Erdbeeren wachsen wild an so unterschiedlichen Orten wie den Stränden von Alaska und Südkalifornien, sagte Patrick Edger, Professor für Gartenbau an der Michigan State University und Autor des neuen Artikels. Aber sie stammen wahrscheinlich aus Asien. Für diese Studie sammelten die Wissenschaftler Proben von 128 Walderdbeerpflanzen in China und sequenzierten ihre Gene, um nach Gemeinsamkeiten zwischen den Arten zu suchen.
Als sie über die Daten brüteten, machten sie eine überraschende Entdeckung. „Es war sehr klar, dass es noch eine andere Spezies gab“, die noch niemand zuvor entdeckt hatte, sagte Dr. Edger.
Neben einer Reihe von der Wissenschaft bereits bekannten Erdbeeren wurde eine neue Art unter den in freier Wildbahn gesammelten Proben gefunden. Die genetische Analyse zeigte, dass sie sich von den anderen unterschied, und die Pflanze sah auch anders aus, unter anderem mit dickeren Blättern, die eine hellgrüne Unterseite hatten. (Die neue Art wurde Fragaria emeiensis genannt.)
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass bis zu 45 Prozent der Gene einer Erdbeere von den 10 untersuchten Arten geteilt wurden. Das bedeutet, dass der Rest – mehr als die Hälfte des genetischen Materials einer Erdbeere – verwendet wird, um eine Art an ihren besonderen Standort und ihre besondere Situation anzupassen. Züchter könnten diese Gene in Zukunft in bestehende kommerzielle Arten einbringen und Erdbeerbauern helfen, Probleme wie Dürre zu bewältigen.
“Es ist etwas, das ich und Mitarbeiter in der größeren Erdbeer-Community beginnen werden, in diesen Datensatz einzutauchen, um es zu verstehen”, sagte Dr. Edger.
Die Forschung hat auch das genetische Puzzle zusammengefügt, was einige Erdbeerarten weiß werden lässt. Das Team fand heraus, dass hellere Früchte mit Mutationen in einem Gen namens MYB10 in Verbindung gebracht wurden, das die Produktion von Pigmenten namens Anthocyane steuert. Niedrigere Gehalte an Anthocyanen würden zu einer blasseren Farbe führen.
In dieser Studie hatte die Erdbeerart zwei Chromosomensätze. Als nächstes planen Dr. Edger und seine Kollegen, sich auf Arten mit acht Chromosomensätzen zu konzentrieren, um zu untersuchen, wie dieses zusätzliche genetische Material verwendet wird, und um die Zusammensetzung des Kerngenoms weiter zu klären.
Da die Wissenschaftler besser verstehen, was die Früchte zu dem macht, was sie sind, erwartet Dr. Edger, dass die Erdbeerzüchtung präziser wird, und zwar nicht nur in Fragen, die für die Landwirte von praktischer Bedeutung sind.
„Viele Züchtungsbemühungen haben sich auf den Ertrag konzentriert“, bemerkte er. Aber immer mehr beschäftigen sich Züchtungsprogramme damit, den Geschmack von Erdbeeren zu verbessern.
Äpfel sind berüchtigt dafür, dass sie vor einigen Jahrzehnten einen geringen Geschmack erreichten, als schöne, schwer reisende, aber geschmacklose Red Delicious-Äpfel eine der wenigen Optionen waren, die in Lebensmittelgeschäften erhältlich waren. Dank der Bemühungen der Pflanzenzüchter ist es heutzutage nicht schwer, Äpfel voller Geschmack zu finden, und zwar in einer Vielzahl von Farben und Formen.
„Ich kann mir vorstellen“, sagte Dr. Edger, „Erdbeere wird in 10 bis 20 Jahren genauso sein.“