Verbesserung der Trockenstressresistenz in Gerste durch transkriptionelle Inaktivierung von Genen mit Suppressorfunktion (IDRIB).

Trockenheit während der letzten Lebensphase von Nutzpflanzen kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Pflanzenproduktion haben. Besonders sensibel reagieren die Pflanzen wenn die Trockenheit in der reproduktiven Phase auftritt. In diesen Fällen kann es zu dramatischen Ertragsverlusten kommen. Während es durch die Trockenheit vor der Blüte zu einer Verringerung der Kornzahl kommt, führt Wassermangel nach der Blüte zu einer verringerten Kornfüllung. In vorausgehenden Arbeiten konnten Gene identifiziert werden, welche eine Suppressorfunktion für die Trockenstressresistenz und die Korngröße spielen. Die Promotorregionen dieser ausgewählten Gene sollen transkriptionell inaktiviert werden. Hierfür soll der Mechanismus der RNA vermittelten DNA Methylierung angewandt werden um die ausgewählten Gene in Gerste (Hordeum vulgare) stillzulegen.

 

Als Transkriptionelle Gen Stilllegung  (TGS) wird ein Mechanismus bezeichnet bei dem Gene durch DNA Methylierung ihrer Promotorregion inaktiviert werden. Die sequenzspezifische Methylierung wird durch die stabile oder transiente Expression eines Haarnadelkonstruktes erreicht, welches Sequenzhomologie zum Zielpromotor besitzt. Des Weiteren soll die Vererbbarkeit der Inaktivierung in Abwesenheit des Stilllegungstransgens getestet werden. Ein vergleichbarer Mechanismus konnte bereits in dem Modellsystem Arabidopsis beschrieben werden. Die Anwendung dieser Methode könnte es ermöglichen Genaktivität in Abwesenheit eines Transgens zu modulieren.

Mit Hilfe des Projektes kann eine neue Technologie entwickelt werden, welche zu verbesserten Pflanzeneigenschaften unter Trockenstressbedingungen führt. Einen stabilen Getreideertrag zu erzielen ist nicht nur für die lokale Wirtschaft von Bedeutung, sondern auch international zur Sicherung der Welternährung unter wechselnden klimatischen Bedingungen.

 

Principal investigator (PI): Prof. Dr. Thomas Altmann, IPK Gatersleben, Dept. Leader Molecular Genetics

Principal investigator (PI): Dr. Markus Kuhlmann, IPK Gatersleben)

Principal investigator (PI): Prof. Dr. Edgar Peiter, Martin-Luther-University of Halle-Wittenberg Head of Dept. Plant Nutrition

Saatzucht Josef Breun GmbH & Co. KG

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