Description: Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Genetik, AG Dammann durchgeführt. Erstmalig werden im Projekt epigenetische Mechanismen (DNA Methylierung und Histonmodifikationen) genutzt, um eine innovative und umweltfreundliche Pflanzenschutztechnologie zu entwickeln. Mittels eines modifizierten CRISPR/Cas-Systems werden Krankheits-assoziierte Gene in Pflanzen epigenetisch editiert (EpiEdit) und damit die Resistenz von Nutzpflanzen gegenüber Pilzkrankheiten erhöht. Das Projekt greift dafür auf zwei essenzielle Vorarbeiten zurück (1) ein bereits etabliertes EpiEdit-System in der Modelpflanze Arabidopsis thaliana zur Steuerung der (De)Methylierung und somit (In)Aktivierung Krankheits-assoziierter Gene und (ii) ein genomweites DNA-Methylomprofil von mit Mehltau infizierten Gerstenpflanzen. Basierend darauf werden wir zeigen, dass eine durch EpiEdit herbeigeführte pilzliche Krankheitsresistenz eine vielversprechende Alternative zu konventionellen, chemisch-synthetischen Fungiziden darstellt. Um den Weg für zukünftige EpiEdit-Anwendungen in Kulturpflanzen zu ebnen, werden wir (1) genomweite DNA-Methylomprofile eingehend analysieren und auf Fusarium infizierte Gerstenpflanzen ausdehnen, um geeignete Zielgene für EpiEdit zu identifizieren (2) ein CRISPR/Cas-basiertes EpiEdit-System für Gerste etablieren, um die (In)Aktivierung von Krankheits-assoziierten Genen über (De)Methylierung zu realisieren. Durch die exemplarische Anwendung des EpiEdit-basierten Pflanzenschutzkonzeptes auf zwei Getreide-Pilz Pathosysteme soll die generelle Machbarkeit und Übertragbarkeit der Technologie zur Kontrolle anderer Pflanzenkrankheiten demonstriert werden. Außerdem werden im Projekt (3) dynamische Veränderungen des Epigenoms der Gerste in Reaktion auf Pilzinfektionen untersucht und stress-induzierte epigenetische Veränderungen hinsichtlich ihrer funktionellen Relevanz bewertet. Außerdem erarbeitet das Projekt das erste Gerste Multi-Omics-Pathoepigenom-Datenset.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Fungizid ? Gerste ? Gießen ? Epigenom ? Krankheitsresistenz ? CRISPR/Cas-System ? Genetik ? Kulturpflanze ? Mehltau ? Methylierung ? Nutzpflanze ? Deuteromycet ? Mykose ? Pflanzenkrankheit ? Pflanze ?
Region: Hessen
Bounding box: 9° .. 9° x 50.55° .. 50.55°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2022-07-01 - 2025-06-30
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