Jugend forscht zur Chillipflanze

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Jugend forscht-Projekt zur Chillipflanze

Zwei Jahre nachdem die JGS-Schülerinnen Jessica Grabowski, Annalena Bödiker und Felicia Walter den Bundessieg „Jugend forscht“ in der Kategorie Biologie gewonnen haben, arbeitet nun seit über einem Jahr ein neues Team aus JGS-Schülern an einem vielversprechenden Projekt. Ihre Namen sind Emre Yildirim, Tim Oehme, Max Adler und Simon Ebentheuer aus der Q2. Ihr Projekt: Die Erstellung eines Stammbaums der Capsicum annuum. Dabei handelt es sich um die Chillipflanze, die seit vielen Jahrhunderten von uns Menschen kultiviert worden ist und deren genaue Verwandtschaftsverhältnisse dennoch bis heute unklar sind. Zum Vergleich züchten die Nachwuchsbiologen sowohl zu Hause als auch auf dem Unigelände der Universität Kassel nicht nur die Art Capsicum annuum, sondern auch andere Arten der Gattung Capsicum. Diese werden sie im Anschluss genetisch bestimmen und vergleichen, um Verwandtschaftsverhältnisse nachzuweisen und diese in einem Stammbaum zusammenzutragen. Dafür pflanzten sie über 30 Arten, unter anderem seltene und in Europa nicht erhältliche Varianten aus Malaysia, Indonesien, Indien, der Türkei, Chile, Thailand, China sowie global vertretene Arten, von denen sie, als ich sie in den Gewächshausanlagen der Uni Kassel Anfang Oktober traf, je drei Proben nahmen, um sie zu trocknen. Die DNA der getrockneten Proben werden später mit dem sogenannten PCR-Verfahren genetisch vervielfältigt und weitergehend mit sogenannten Mikrosatelliten auf Übereinstimmungen und Unterschiede in ihrem genetischen Code untersucht. Der besondere Fokus liegt dabei auf SSRs (Simple Sequence Repeats), welche molekulare Marker (Indikatoren) sind, die sichtbar gemacht werden können. So lassen sich nämlich Wiederholungen und bestimmte Muster in der Abfolge der Basenpaare der DNA erkennen und in ihrer Gleich- bzw. Andersartigkeit im Vergleich zu anderen Sorten in Beziehung setzen. 

Begleitet wird das Projekt von JGS-Lehrer Ingo Brauer, der selbst in Studentenzeiten schon zu Mikrosatelliten und genetischen Verwandtschaftsverhältnissen geforscht hat und die Aktualität des Gebiets sowie seine rasche Entwicklung betont. „Vor 15 oder 20 Jahren war das Feld noch ein ganz anderes“, sagt er.
Fachkundige Unterstützung bekommt das Team auch von dem Diplom-Biologen und Doktoranden Malte Zirpel (Abteilung molekulare Systematik und Morphologie der Pflanzen, Universität Kassel), der ebenfalls in dem Bereich forscht und zuletzt die Macaranga, eine indonesische Ameisenpflanze, untersuchte.
Inzwischen haben die drei ihre molekularen Untersuchungen im Genlabor des Schülerforschungszentrums Nordhessen begonnen.
Wir wünschen unserem Forscherteam viel Erfolg bei ihrem Vorhaben und im Jugend forscht-Wettbewerb.

1 Anzucht unserer Proben Geächshaus

2 Schöne rote Früchte AVZ

3 Glockenförmige Frucht

4 Probennahme AVZ

5 Grüne Fruchteinzeln

6 Schwarze Frucht

Fotos der Capsicum-Proben des Teams (Gewächshausanlagen der Universität Kassel, AVZ und Witzenhausen) und von der Probennahme im Freilandgelände der Universität Kassel, Institut Biologie

Text: Lukas Joop, Ingo Brauer
Fotos: Lukas Joop, Emre Yildirim, Tim Oehme, Max Adler, Simon Ebentheuer, Ingo Brauer