Description: Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. Die als Apomixis bezeichnete Entstehung muttergleicher Nachkommen über Samen wird als ein heiliger Gral der Pflanzenzüchtung angesehen. Übertragen auf Kulturpflanzen würde dieser Reproduktionsmodus ermöglichen, auf Heterosis beruhende pflanzliche Leistungsverbesserungen ohne den immensen Aufwand der Herstellung von Hybridsaatgut zu verstetigen. Mit apomiktischen Kulturpflanzen wäre es z.B. möglich, vergleichsweise hohe landwirtschaftliche Produktivität auch unter grenzwertigen Umweltbedingungen wie Trockenheit und hoher Temperatur sowie der damit einher gehenden verminderten Bestäubungseffizienz zu gewährleisten. Eine besondere Herausforderung bei der Etablierung von Apomixis ergibt sich aus den drei dafür erforderlichen Entwicklungsprozessen: Umgehung der Meiose, parthenogenetische Entstehung von Embryonen und autonome Herausbildung des Endosperms. Während eine parthenogenetische Embryoentwicklung im Getreidekorn bereits gelungen ist, lagen für die autonome Endospermentwicklung bislang noch keine tragfähigen Konzepte vor. Eigene Daten belegen nun jedoch eine volle epigenetische Kontrolle der autonomen Endospermbildung, wobei die Methylierung von DNA sowie die Trimethylierung des Lysins 27 im Histon 3 von zentraler Bedeutung sind. Die durch diese Veränderungen kontrollierten molekularen Mechanismen bedürfen jedoch noch weiterer Aufklärung, die im beantragten Projekt anhand des Modells Arabidopsis thaliana erfolgen soll. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden wir dann dafür nutzen Gerste zu autonomer Endospermbildung zu befähigen. Diese neuartige Eigenschaft soll bei Gerste schließlich mit der parthenogenetischen Embryoentwicklung kombiniert werden, um erstmals eine vollumfänglich apomiktische Reproduktion in einer ursprünglich nicht-apomiktischen Kulturpflanze zu etablieren. Mit diesem Projekt soll die Grundlage geschaffen werden, diesen Quantensprung für die Pflanzenzüchtung auch anhand anderer wichtiger Kulturpflanzenarten umsetzen zu können.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Gerste ? Pflanzenphysiologie ? Epigenetik ? Kulturpflanze ? Pflanzensamen ? Embryo ? Methylierung ? Pflanzenzüchtung ? Landwirtschaftliche Produktivität ? Standortbedingung ?
Region: Brandenburg
Bounding box: 13.01582° .. 13.01582° x 52.45905° .. 52.45905°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2022-07-01 - 2025-06-30
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