Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Centrum für Biotechnologie durchgeführt. 1.Vorhabenziel: Das Teilprojekt des Partners UBi (P4) verfolgt zwei Teilziele: 1) Weiterentwicklung einer beispielhaften Musterlösung für eine Datenbank mit web-Interface zur Unterstützung der TILLING-Arbeitsabläufe einschließlich eines TILLING-Service; 2) Optimierung von TILLING-Prozeduren auf Kapillarbasis (ABI DNA Analyzer) und Übertragung der Methoden auf Raps. 2. Arbeitsplanung: Der Arbeitsplan gliedert sich in 5 Arbeitspakete. WP1 ist auf die Weiterentwicklung der TILLING-DB-Musterlösung ausgerichtet, in WP2 wird TILLING auf einem 96-Kapillargerät (3730xl) etabliert, und in WP3 werden Daten und Methoden für das Primerdesign erstellt. Die WP's 4 und 5 sind Komponenten des Raps-TILLING Teilprojekts (DNA-Extraktion aus M2-Pflanzen und TILLING von anwendungsrelevanten Genen). 3. Ergebnisverwertung: Die methodischen Ergebnisse werden durch Publikation verwertet. Neben technischen Fortschritten bei Kapillar-TILLING und bei der Datenbank sollen auch wissenschaftlich relevante Allele detektiert werden, die für die Analyse von Gen-Funktionsbeziehungen gebraucht werden. Im Raps-Teilprojekt soll die Verwertung durch die Einbringung der neuen Allele in Zuchtprogramme der Partner erfolgen.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Erstellung von TILLING Ressourcen für die systematische Suche nach Mutationen in Zuckerrüben und Raps und Verbreiterung der genetischen Variabilität in diesen Kulturarten. 2. Arbeitsplanung: Die einjährige Zuckerrübenpopulation 930190 wurde bereits bis zur M3 geführt. Die DNA-Pools werden für die systematische Suche nach Mutationen zur Verfügung gestellt. Mit dem Partner 11 wird eine zweite Mutantenpopulation aus einer zweijährigen doppelhaploiden Zuckerrübenlinie SYNDH1 erstellt. DNA wird aus 3000 M2 Pflanzen isoliert und gepoolt. Die max. Zahl an Pflanzen, die als DNA Gemisch getestet werden können, wird ermittelt und somit das TILLING in Beta-Rüben optimiert. Parallel wird DNA von 5000 M2 Pflanzen der Rapslinie Express 617 isoliert, gepoolt und gelagert. Im Rahmen des Projektes werden Mutationen in züchterisch wichtigen Genen gesucht. 3. Ergebnisverwertung: Die entsprechenden M3en werden phänotypisch charakterisiert und Saatgut wird an interessierte Wirtschaftsunternehmen abgegeben. Pflanzen mit interessanten züchterischen Eigenschaften werden in Zusammenarbeit mit den Wirtschaftspartnern zum Patent angemeldet. Publikation aller Ergebnisse in wissenschaftlichen Zeitschriften und Vorstellung auf Tagungen.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben J" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Syngenta Seeds GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Übergeordnetes Ziel des Projektes ist die Nutzung und Weiterentwicklung der TILLING-Technologie für die Analyse von Genfunktionen in Kulturarten mit besonderer Bedeutung für Deutschland und Europa. Die Methode verbindet eine chemische Mutagenese mit einem PCR-gestützten Screening für die Identifizierung von mutierten Allelen in Kandidatengenen von Gerste, Zuckerrübe, Raps, Roggen, Weizen und Kartoffeln. 2. Arbeitsplanung: Das Zuckerrübenteilprojekt verfolgt das Ziel, eine Plattform für die systematische Suche nach Mutationen in Zuckerrüben einzurichten. Dazu stellt Syngenta Material für eine Erweiterung der Zuckerrüben-TILLING Ressource zur Verfügung. Die M2-Familien sollen im Gewächshaus kultiviert, Blattmaterial für die DNA-Analyse an der Universität Kiel bereitgestellt und Saatgut von 6000-10000 M3-Linien produziert werden. 3. Ergebnisverwertung: Die Ergebnisse des Teilprojektes sind Saatgutpartien, DNA-Isolate und-pools sowie ein TILLING Protokoll für Zuckerrüben. Das Projekt wird neue Mutanten liefern, die für die Zuckerrübenzüchtung von Interesse sein könnten. Die Mutanten können nach eingehender phänotypischer Analyse ihrer M3-Nachkommen als Prototypen für die Sortenzüchtung Verwendung finden.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Die in GABI-II erstellte Gerste TILLING Ressource wird für Analysen im Auftrag von GABI-Future Projekten eingesetzt. Methoden werden evaluiert zur Erhöhung der Mutationsfrequenz bzw. zur gezielten Erzeugung unmittelbar homozygoter Mutationen. Know-how wird für den Aufbau einer TILLING Plattform in Roggen an Projektpartner 6 weitergereicht. 2. Arbeitsplanung: Mindestens 11 Kandidatengene werden im Auftrag GABI-SysSEED und -GRAIN analysiert. Mutationsfrequenzen sollen durch kombinierte Behandlung mit verschiedenen Mutagenen oder wiederholte Mutagenese von M1 erhöht werden. Zur Erzeugung homozygoter Mutanten werden Mikrosporenkulturen von Gerste mutagenisiert. Mutagenese von Roggen wird durchgeführt sowie Heteroduplex-Analysen für Roggen etabliert. 3. Ergebnisverwertung: Mutanten werden GABI-Partnern zur Phänotyp-Bestimmung zur Verfügung gestellt und dienen direkt der Aufklärung von Gen-Funktionen. Erhöhung von Mutationsfrequenzen würde die effizientere Dimensionierung einer TILLING Population in Gerste erlauben. Mikrosporenkultur-Mutagenese erzeugt unmittelbar homozygote Mutanten and führt präferentiell zu besonders geeigneten, sub-letalen Mutanten und verkürzt den Aufbau einer TILLING-Population um eine Generation.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lochow-Petkus GmbH durchgeführt. Ziel des Teilprojektes ist die Erstellung einer TILLING-Population für Roggen. Die Identifizierung und Charakterisierung von Allelen für Kandidatengene, die agronomisch wichtige Merkmale beeinflussen, wird zur funktionalen Aufklärung dieser Gene beitragen. Die Inzuchtlinie HOH-IL2035 wird mit EMS mutagenisiert und in Arbeitsteilung mit P6 (Universität Hohenheim) eine TILLING-Population von 10.000 M2 Pflanzen erstellt. Die DNA von o.g. Pflanzen wird extrahiert. Geeignete Kandidatengene für agronomisch wichtige Merkmale werden untersucht und Mutanten anschließend auf Sequenzebene und phänotypisch charakterisiert. Das Projekt interagiert mit den Projekten GABI RYE-FROST und GABI RYE-EXPRESS bei der Auswahl von Zielsequenzen und Merkmalen. Eine TILLING-Population für Roggen stellt eine wichtige Ressource für die funktionelle Genomanalyse dar, die breite Anwendungsmöglichkeiten in der Grundlagen- und angewandten Forschung bietet. Neue genetische Variation wird geschaffen. Linien mit neuen, vorteilhaften Allelen für agronomisch wichtige Zielmerkmale (z.B. Frosttoleranz, Qualität) können direkt in Zuchtprogrammen eingesetzt werden.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben L" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS SAAT AG, Institut für Pflanzenzüchtung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des Teilprojektes von KWS im GABI-TILL-Konsortium ist die Mitarbeit an der Etablierung und Nutzung der TILLING-Technologie im Raps. Mittels TILLING können induzierte Mutationen und/oder natürliche Variation (EcoTilling) in Genen von hohem agronomischem Wert für die Pflanzenzüchtung identifiziert werden. 2. Arbeitsplanung: KWS tritt innerhalb des Projektes als Zuchtunternehmen auf, welches Feldversuche und phänotypische Observationen durchführt, sowie Blattmaterial und Saatgut für weiterführende Experimente der Partner zur Verfügung stellt. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit den Zuchtunternehmen DSV und NPZ durchgeführt, sowie den akademischen Partnern Uni Kiel und Uni Bielefeld, die die molekularen Grundlagen der Tilling-Technologie erarbeiten. 3. Ergebnisverwertung: Die im Projekt identifizierten Mutationen von ca. 25 Kandidatengenen können direkt in der Züchtung eingesetzt werden, um sie in Elite-Material einzukreuzen. Parallel im Projekt etablierte Lokus-spezische Primer können für das nachfolgende Marker-assisted backcrossing (MABC)-Programm genutzt werden, so dass Sorten mit gesteigerten agronomischen Eigenschaften von den Züchtern schneller auf den Markt gebracht werden können.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des Verbundprojektes ist es, die bei Gerste, Arabidopsis und Zuckerrübe etablierten TILLING Ressourcen zu verbessern und auf weitere bedeutende Arten wie Raps, Roggen, Weizen und Kartoffeln auszuweiten. Es soll eine TILLING Winterrapspopulation erstellt und auf neue Allele für Kandidatengene, die Qualitäts-, Wachstums- und Entwicklungsmerkmale beeinflussen, gescreent werden. 2. Arbeitsplanung: Das Teilprojekt DSV umfasst den Anbau und die Vermehrung der M2-TILLING Population von Winterraps im Feld. Darüber hinaus werden beobachtete phänotypische Auffälligkeiten einzelpflanzenweise visuell bonitiert und beschrieben sowie einzelpflanzenweise Blattmaterial für die DNA-Aufbereitung den Partnern zur Verfügung gestellt. Nach Abschluss der Ernteaufbereitung wird einzelpflanzenweise abgepackt das M3-Saatgut dem Partner NPZ zur Einlagerung übergeben. Mittels TILLING identifizierte Mutanten werden anhand ihrer Nachkommen im Feld evaluiert und phänotypisch bestätigte Mutanten können hernach im Rahmen von Rückkreuzungsprogrammen in aktuelles Zuchtmaterial überführt und genutzt werden. 3. Ergebnisverwertung: Die angestrebten Ergebnisse können zur Identifizierung neuer Mutanten und der Entwicklung verbesserter Sorten genutzt werden.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben H" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Im Rahmen der Ausschreibung GABI-Futur beschäftigt sich das GABI-Till Projekt mit der Weiterentwicklung der Tilling (Targeting Induced Local Lesions in Genomes) Technologie für die funktionelle Analyse von Genen von Kulturpflanzen, die für die Landwirtschaft in Deutschland und Europa von besonderer Bedeutung sind. Das Teilprojekt 'Kartoffel' hat zur Aufgabe mittels EMS-Mutagenese Gene der Alkaloidbiosynthese zu inaktivieren und zudem eine tetraploide Tilling Population aufzubauen. Ferner soll die Eignung von Tilling im Vergleich zum 'Heterozygote Detection System' evaluiert werden. Kartoffelpflanzen, in den unerwünschte Eigenschaften durch Mutagenese ausgeschaltet wurden, sollen bereits im Projekt sowie im Anschluss daran züchterisch bearbeitet und vermarktet werden.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben K" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Norddeutsche Pflanzenzucht Hans Georg Lembke KG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziele des Projektes ist die Herstellung einer repräsentativen EMS-Winterraps Muatantenpopulation zur Identifizierung von spezifischen Mutationen mittels TILLING (Targeting Induced Local Lesions IN Genomes). 2. Arbeitsplanung: Die TILLING-Technologie ist eine neue und effektive Methode der reversen Genetik zur Erzeugung und Identifizierung von loss/gain of function-Mutationen kommerziell wertvoller Gene ohne gentechnische Veränderung. Die Etablierung einer TILLING-Plattform mit automatisierter DNA-Extraktion und PCR-Amplifikation von Zielgenen ermöglicht den effektiven Nachweis von Punktmutationen. Eine direkte Kooperation zwischen Wissenschaft und Pflanzenzüchtung gewährleistet eine zielgerichtet Identifizierung und Phänotypisierung interessanter Mutanten und die wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse durch Integration der selektierten Rapsmutanten in die Sortenzüchtung. 3. Ergebnisverwaltung: Der Arbeitsplan sieht folgende Schritte vor: Herstellung eines repräsentativen EMS-Mutantensortiments für Winterraps, Langzeitlagerung der M3-Samen, Etablierung einer TILLING-Plattform für Raps (DNA-Arrays, DNA-Pools) in Kooperation mit der CAU, Phänotypisierung von spezifischen Mutanten.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BIOPLANT - Biotechnologisches Forschungslabor GmbH durchgeführt. Es wird angestrebt, Zuchtklone mit inaktiven Allelen für das Gen UDP-glucose:solanidine glycosyltransferase (sgt2) und für das Gen UDP-galactose:solanidine galactosyltransferase (sgt1) zu isolieren, die an der Synthese der Glykoalkaloide alpha-Solanin und alpha-Chaconin beteiligt sind. Es soll eine EMS-behandelte Population von diploiden Kartoffeln untersucht werden. Mittels Hochdurchsatz-Methoden werden die Gene sgt1 und sgt2 untersucht auf Sequenzveränderungen, die auf Transkriptebene (splice sites), auf Translationsebene (stop codons) oder auf Proteinebene (konservierte, funktionelle Bereiche der codierten Enzyme) zu einer Verringerung oder zu einem Ausfall der Genfunktion führen. Über Fusion- oder Aufdopplungstechniken werden Klone mit ansteigender Dosis diese Allele erstellt. Da solche Zuchtklone erwünschte Merkmale tragen und keinen einschränkenden Regulierungen unterliegen, können sie direkten Eingang in die praktische Sortenzüchtung finden.
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