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Abteilung Genbank

Leitung: [link]Prof. Dr. Andreas Graner

Sekretariat: [link]Heike Ballhausen

Forschungsfeld: Management, Analyse und Evolution pflanzengenetischer Ressourcen

Im Zentrum der Abteilung, die entsprechend ihrer inhaltlichen Schwerpunkte in die Bereiche Charakterisierung und Dokumentation, Management und Evaluierung sowie Taxonomie und Evolution gegliedert ist, steht die Bundeszentrale ex situ-Genbank für landwirtschaftliche und gartenbauliche Kulturpflanzen. 

 

In der Genbank erfolgen die Sammlung, Erhaltung, Charakterisierung, Evaluierung und Dokumentation pflanzengenetischer Ressourcen. Damit verbunden sind Serviceleistungen für ein breites Spektrum von wissenschaftlichen, züchterischen und kulturhistorischen Fragestellungen. Mit einem Gesamtbestand von 151.002 Mustern aus 3.212 Arten und 776 Gattungen zählt die Genbank des IPK zu den weltweit größten Einrichtungen ihrer Art. Sie leistet einen wichtigen Beitrag zur Verhinderung des Aussterbens (Generosion) von Kulturpflanzen und von mit ihnen verwandten Wildarten. Die Teilsammlungen Nord der Genbank befinden sich in Groß Lüsewitz und Malchow/Poel (Mecklenburg-Vorpommern). Der weitaus größte Teil der Sammlung lagert in Kühlräumen bei  –18°C. Vegetativ vermehrtes Material wird in Form von Dauerkulturen im Feld oder durch in vitro-Kultur bzw. Kryokonservierung in flüssigem Stickstoff erhalten. Neben den Lebendsammlungen verfügt die Genbank als internationales Informationszentrum zur Kulturpflanzentaxonomie über umfangreiche botanische Archivsammlungen.

Die sammlungsbezogenen Forschungsarbeiten zielen auf eine weitere Verbesserung des Genbankmanagements. Hierzu zählen die Optimierung von Verfahren zur in vitro und Cryokonservierung, die DNA-Marker gestützte Überprüfung der genetischen Integrität von Sammlungsmustern sowie die Analyse von Populationsstrukturen. Für eine möglichst umfangreiche Breitstellung von Daten und Informationen zu pflanzengenetischen Ressourcen (PGR) erfolgt Aktualisierung und Weiterentwicklung der Genbankinformationssysteme. Die eindeutige Identifizierung und Benennung von Pflanzen sowie deren systematische Einordnung, ermöglichen den Zugang zur gesamten über die jeweilige Pflanze bekannten Information. Da bei Kulturpflanzen die Identifizierung und Charakterisierung der Diversität innerhalb von Arten wichtig ist, konzentriert sich die Verwandtschaftsforschung (Taxonomie und Evolution) auf das Spannungsfeld zwischen den Faktoren, die zur Erhaltung der Artidentität führen und den Tendenzen zur (inner)artlichen Differenzierung. In diesem Zusammenhang werden auch grundlegende Themen der Evolutionsbiologie bearbeitet. Im Vordergrund steht hier die Aufklärung der Zusammenhänge von Anpassungs- und Artbildungsprozessen.

 

Einen weiteren Forschungsschwerpunkt bildet die Entwicklung von Strategien und Methoden zur verbesserten Nutzung von PGR. Grundlage hierfür ist die Aufklärung der Struktur und Funktion von Nutzpflanzengenomen. Die entsprechenden Arbeiten konzentrieren sich weitgehend auf die Gerste und den Weizen und erstrecken sich von der genetischen Kartierung agronomischer Merkmale bis hin zur physischen Kartierung und Sequenzierung des Gerstengenoms. Mitarbeiter der Genbank sind in die Lehre an der [link]landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg eingebunden.

 

Weitere Informationen zum aktuellen Bestand der ex situ Sammlung und zur online Bestellung von Saatgut/Pflanzenmaterial sind im [link]Genbank Informationssystem verfügbar.

 
Im Rahmen eines erfolgreichen Audits wurden die Abteilungen Genbank sowie Verwaltung und Zentrale Dienste von der Fa. DQS nach DIN EN ISO 9001:2015 zertifiziert.


Struktur der Abteilung

Research activities aim on the one hand at further improvements in the management of the collection. These include the optimisation of in vitro and cryo-conservation, the use of DNA fingerprinting technology to monitor the genetic integrity of samples, the investigation of spatio-temporal patterns of genetic diversity, and the analysis of population structures. Internet-based gene bank information systems are being curated and extended to ensure the greatest possible availability of data and information concerning PGR. Research into relationships within plant families (taxonomy and evolution) is concentrated on the balance between conservation and differentiaton within and between species. Fundamental issues of evolutionary biology are also investigated to clarify the connexion between adaptation, speciation and radiation

 

The second area of research is concerned with the development of strategies and methods for the improved utilisation of PGR with a major focus on cereals. Traditionally, utilisation is based on the phenotypic information, which is collected from the evaluation of individual traits. A complementary approach is based on the use of genetic information to facilitate a targeted selection of PGR. Research activities in this field range from QTL mapping to physical map construction and sequence analysis of the barley genome. Scientists of the department are teaching at the Institute for Agricultural and Food sciences of the [link]Martin-Luther-University Halle-Wittenberg.

 

Further information on the ex situ collection and on the online request of plant genetic resources is available in the [link]genebank information system (GBIS).


The departments Genebank and Administration and Central Services received a DIN EN ISO 9001:2015 certificate in the cause of a successful audit by DQS.