Arbeitsgruppe Genomplastizität

Leitung: [link]PD Dr. Renate Schmidt

Publikationen: [link]Link

Forschungsgebiete

Genetische Analyse von Sameneigenschaften in Arabidopsis thaliana

Unser Interesse liegt im Studium von genetischen Faktoren, welche die Eigenschaft Samenertrag in Arabidopsis thaliana beeinflussen. Dazu erfassen wir Merkmale wie beispielsweise Samengewicht, Samengröße, Samenzahl pro Schote und Samenertrag pro Pflanze in Populationen rekombinanter Inzuchtlinien sowie nah-isogener Linien. Loci von Bedeutung für diese Eigenschaften werden durch QTL-Kartierung identifiziert. Um erste Einsichten zu gewinnen, welche Faktoren den Eigenschaften von Interesse zugrundeliegen, haben wir genomweite Transkriptprofile für ein definiertes Stadium der Samenentwicklung für rekombinante Inzuchtlinien erstellt und zur Identifikation von Genexpressions-QTL genutzt. Diese Arbeiten leisten einen Beitrag zum IPK-Forschungsschwerpunkt FSP4 "Wachstum und Stoffwechsel".

 

Transgensilencing in Arabidopsis thaliana

Inaktivierung (Silencing) eingeführter Gene wird in transgenen Pflanzen häufig beobachtet. Durch eine systematische Analyse der Transgenausprägung in Arabidopsis thaliana konnten wir zeigen, dass übermäßige Transkriptmengen die post-transkriptionelle Genstilllegung auslösen (S-PTGS). Je höher die Ausprägung der eingeführten Transgene, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass S-PTGS früh in der pflanzlichen Entwicklung ausgelöst wird. Die Untersuchung von Nachkommen der Pflanzen mit stillgelegten Transgenen ergab, dass der inaktivierte Zustand der Transgenkopien nicht vererbt wird, sondern erst im Laufe der Entwicklung der Nachkommenpflanzen erneut etabliert wird. Um den Einfluss natürlicher Variation auf diesen Prozess zu analysieren, erfassen wir die Sequenzvariation von Genen, die bei S-PTGS und/oder anderen RNA-Silencingwegen eine Rolle spielen. Weiterhin analysieren wir S-PTGS in Introgressionslinien zur Identifizierung und Charakterisierung von Silencing-Modulatoren in den Genomen von Arabidopsis thaliana Akzessionen.

Die Bedeutung von Duplikationen im Rapsgenom

Polyploidie ist weit verbreitet im Pflanzenreich; daher ist es unser Interesse das Schicksal duplizierter Regionen im Laufe der Evolution zu verfolgen. Wir nutzen die allopolyploide Art Brassica napus (Raps), um in bestimmten Bereichen des Rapsgenoms die Anordnung, Struktur und Expression duplizierter Gene zu untersuchen. Eine PCR-basierte Screening-Plattform einer Raps-BAC-Bibliothek erlaubt uns dabei den schnellen Zugriff auf die gewünschten Regionen des Rapsgenoms. Weiterhin erfassen wir die allele Diversität ausgewählter Gene in verschiedenen Rapsakzessionen.