Wie „Meilen um Meilen auf einem desolaten, nur sporadisch beschilderten Highway hinabzufahren“, so mühsam sei es gewesen, das Genom des Mais zu sequenzieren, sagt einer der beteiligten Forscher. Eine sehr amerikanische Metapher für ein sehr amerikanisches Unterfangen: Die USA produzieren 44 Prozent der weltweiten Maisernte; schon dass sie diesen statt „maize“ schlicht „corn“ nennen, illustriert die nationale Bedeutung dieser vor ca. 9000 Jahren in Mexiko aus dem unscheinbaren Süßgras Teosinte gezüchteten Kulturpflanze.
1994 erklärte die „National Corn Growers Association“, dass „die Zukunft des Mais in seinen genetischen Code geschrieben“ sei; nun ist das Werk getan, von einem riesigen Konsortium um Richard Wilson (St.Louis), die – rohe – Sequenz ist publiziert (Science, 326, ab S.1112), die Kosten werden auf 32Millionen Dollar geschätzt.
Aus 2,3 Milliarden Basen auf zehn Chromosomen besteht das Genom des Mais, das menschliche hat drei Milliarden auf 23 Chromosomen. In der schieren Zahl der Gene ist der Mais uns sogar überlegen: Er hat ca. 32.000, wir höchstens 25.000. Anfänglich hatte man die Zahl der Gene des Mais sogar viel höher geschätzt; dass man nach unten korrigieren musste, liegt an der unsteten Natur des Genoms: Es ist noch stärker als bei anderen Arten durchwachsen von repetitiver DNA (85Prozent!), die es liebt, von einem Platz zum anderen zu springen („Transposons“). Dazu kommt, das das Genom vor – evolutionär gesehen – kurzer Zeit eine Verdopplung durchmachte; die so verdoppelten Gene konnten schneller entweder verfallen oder ihre Funktion ändern. Der Vergleich der eher urwüchsigen, zur Popcornproduktion verwendeten Sorte Palomero aus dem mexikanischen Hochland mit dem – durch Inzucht – hochgezüchteten Mais B73 zeigt imposante Unterschiede: Das Genom von Palomero ist um 20 Prozent kleiner!
Früh an Metalle gewöhnt
Überhaupt ist es erstaunlich, wie stark sich verschiedene Maispflanzen – sogar derselben Sorte – in ihrem Erbmaterial unterscheiden. Das könnte auch ein Grund für eine für Züchter schöne Eigenschaft namens „Heterosis“ sein: Die Nachkommen zweier unterschiedlicher „reinerbiger“ Maispflanzen sind ihren Eltern stets nach landwirtschaftlichen Kriterien überlegen.
In den DNA-Regionen, die doch bei allen heutigen Maissorten gleich sind, aber in der Urmutter Teosinte fehlen, finden sich etliche Gene, die die Pflanzen offenbar weniger empfindlich für Metalle und andere anorganische Stressfaktoren machen. Das spricht dafür, dass Selektion durch unwirtliche Umwelt – vielleicht Vulkanausbrüche? – die Domestizierung des Mais geprägt hat.