Das Projekt "Kartierung eines Resistenzgens der Sonnenblume (Helianthus annuus L.) und Isolierung des Restorergens Rfl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I durchgeführt. Es handelt sich um ein Teilprojekt des Forschungsschwerpunktprogramms 'Genetische und molekulare Aufklaerung von Prozessen der Merkmalsauspraegung bei Nutzpflanzen'. Mit Hilfe der AFLP-Technik wurde fuer die Sonnenblume eine Genomkarte mit 166 Markern erstellt. Diese Marker ordnen sich in 18 Kopplungsgruppen an und umfassen 927.6 cM. RFLP-Sonden (genomische Klone aus der Sonnenblumen, cDNA-Klone aus Arabidopsis und Lactuca sativa) sollen im weiteren in diese Karte integriert werden, die dann als Grundlage fuer die Kartierung und Isolierung von agronomisch interessanten Genen dienen kann. Mit Hilfe von 'Bulked-Segregant-Analysen' wurden bereits ueber die RAPD- und die AFLP-Technik molekulare Marker identifiziert, die mit dem Restorergen Rf1, das fuer die Wiederherstellung der Pollenfertilitaet in Gegenwart des CMS-induzierenden Plasmas PET1 verantwortlich ist, cosegregieren. Hiermit stehen jetzt molekulare Marker zur Verfuegung, die markergestuetzte Rueckkreuzungen erlauben. Die Isolierung des Restoregens ueber eine Positionsklonierung erfordert zunaechst eine Erweiterung der F2-Population auf mehr als 1000 Individuen, um Marker identifizieren zu koennen, die unter 0,05 cM mit dem Gen gekoppelt sind und damit das Gen auf einem BAC-Klon von durchschnittlich 150 kb beidseitig flankieren koennen.
Das Projekt "Kartierung des Sonnenblumengenoms (Helianthus annuus L.) und Isolierung des Restorergens Rfl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Grundlegende Kenntnisse des Genoms einer Nutzpflanze werden künftig für die Konzeption und Durchführung von Züchtungsprogrammen von Nutzen sein. In der Hybridzüchtung führt die systematische Nutzung von Heterosiseffekten zu einer Ertragssteigerung und einer erhöhten Ertragssicherheit der Hybriden gegenüber Linien oder Populationssorten. Bei Hybridsystemen, die auf cytoplasmatisch männlich-sterilen Mutterlinien basieren, stellen die dominanten Restorergene, die eine Wiederherstellung der Pollenfertilität erlauben, eine wichtige Komponente dar. Das Restorergen Rf1, das beim PET1-Cytoplasma der Sonnenblume (Helianthus annuus) die Pollenproduktion restauriert, soll über eine markergestützte Klonierung isoliert werden. Die Feinkartierung mit AFLP-, RAPD- und SSR-Markern soll fortgesetzt werden, um Marker zu identifizieren, die ein Screening der vorliegenden BAC-Bibliothek über 3D-PCR-Strategien oder Koloniehybridisierungen erlauben. Aus überlappenden positiven Klonen soll ein Contig erstellt werden. Über Komplementation von CMS-Linien sollen die Kandidatengene verifiziert werden. Dem Restorergen scheint eine wesentliche Rolle bei dem RNA-Abbau in den Mitochondrien zuzukommen. Eine Funktionsanalyse dieses Gens ist von großem Interesse, da über die Regulation von Prozessen des RNA-Abbaus bei pflanzlichen Mitochondrien bisher sehr wenig bekannt ist.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Charakterisierung der Mitochondriengenome und Kartierung der Restorereigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist die Einführung von Triticalehybriden zur Steigerung des Biomasseertrags. Somit kann eine dringend notwendige Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge, die zur Zeit von Mais dominiert wird, erreicht werden. Durch eine QTL Kartierung sollen relevante Restorergene für das CMS-induzierende Cytoplasma im Genom lokalisiert und ihre Effekte geschätzt werden. Außerdem soll durch die Sequenzierung mehrerer Mitochondriengenome die genetische Basis dieser Cytoplasmen untersucht werden. In einem Vergleich zwischen Hybriden und Linien unter ökologisch divergierenden Bedingungen soll die erwartete Überlegenheit der Hybriden in Bezug auf den Biomasseertrag quantifiziert werden. Im Rahmen dieses Projekts sollen dadurch die Grundlagen für eine wissensbasierte Hybridzüchtung bei Energietriticale geschaffen werden - ein vielversprechender Schritt hin zu einer Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge in Deutschland. Die Feldversuche erfolgen als fünf-ortige Prüfung mit zwei Wiederholungen pro Ort, in 2 Jahren. Die Isolierung und Aufreinigung der mitochondrialen DNA erfolgt an der Landessaatzuchtanstalt. Die Sequenzierung und das de novo Assembly der Mitochondriengenome wird an einen externen Dienstleister vergeben. Die Genotypisierung der beiden Kartierungspopulationen mit DArT Markern erfolgt extern (Diversity Arrays Technology Pty Limited in Australien). Die Phänotypisierung der Pflanzen auf Restorerfähigkeit erfolgt und a. mittels Stereomikroskop.