VETCH NUTRITION: Agronomische Aufwertung der alten Kulturart Linsenwicke (Vicia erviliaals lokale Eiweißpflanzen in Europa und Israel

• Antragsteller: Martin Mascher, Ph.D., seit 9/2024
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530005422

Die Wertigkeit pflanzlicher Eiweiße wird bestimmt durch ihre Bekömmlichkeit und ihren Gehalt an für Mensch und Tier essentiellen Aminosäuren. Die Linsenwicke (Vicia ervilia Willd.) ist eine eiweißreiche Hülsenfrucht und eine der ältesten Kulturpflanzen der Menschheit. Samen der Linsenwicke enthalten gewöhnlich die gesundheitsschädliche Aminisäure Canavanin und sind daher von geringer Wertigkeit für die menschliche und tierische Ernährung. Gleichzeitig erfordert der geringe Erhalt an schwefelhaltigen Aminosäuren die Supplementierung mit synthetischen Aminosäure in kristalliner Form. Um Linsenwicke als Kulturpflanze aufzuwerten, wollen wir daher die folgenden grundlegenden Fragestellungen bearbeiten: (1) Was sind die genetischen Grundlagen der Biosynthese von Canavanin und essentiellen Aminosäuren? (2) Welche Gene wurden während der Domestikation selektiert? (3) Welchen Einfluss hatte die Domestikation auf Gehalt und Wertigkeit von Eiweiß in den Samen der Linsenwicke? Die Werkzeuge der modernen Genomforschung können Antworten auf diese Fragen geben. Allerdings steht die genomgestützte Züchtung der Linsenwicke weit hinter der anderer Kulturarten zurück. Der Hauptgrund hierfür ist das Fehlen einer Referenzgenomsequenz – der bei weitem wichtigsten molekulargenetischen Ressource für die Entdeckung und Nutzung von Genen mit agronomischer Bedeutung. Das gemeinsame Ziel unseres interdisziplinären deutsch-israelischen Teams ist es die Linsenwicke wieder als Kulturpflanze für die Ernährung von Mensch und Tier in Israel und Europe zu etablieren. Um diesem Ziel näher zu kommen, wollen wir die folgenden Experimente durchführen: (i) die Entwicklung einer Referenzgenomsequenz als grundlegender genomischer Ressourcen zur Beantwortung domestikationsgenetischer und züchterischer Fragestellungen; (ii) die genetische Kartierung des Gehalts bioaktiver Inhaltsstoffe von Linsenwickensamen, um die molekulare Züchtung bekömmlicherer Sorten zu unterstützen; (iii) die umfängliche Charakterisierung wilder und domestizierter Muster, um genetische Lozi zu identifizieren, die in der Züchtung eine Rolle gespielt haben, und um wertvolle allelische Diversität in alten Landrassen zu erschließen. Unsere Arbeiten werden einen Beitrag zum Verständnis der Determinanten von Proteinwertigkeit in Hülsenfrüchten leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländische Mitantragsteller: Professor Dr. Shahal Abbo; Professor Zohar Kerem, Ph.D.
• Ehemaliger Antragsteller: Murukarthick Jayakodi, Ph.D., bis 9/2024