Das Projekt "Teilprojekt 9: Entwicklung alternativer Markergene für die Selektion gentechnisch veraenderter Pflanzen und Etablierung der Plastidentransformation in Raps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SunGene durchgeführt. Die Forschungsvorhaben umfassen zwei Teilbereiche der Sicherheitsforschung: (I) Die Entwicklung alternativer Markersysteme und (II) die Verhinderung des Auskreuzens von transgenem Raps mittels Plastidentransformation. Ad I) Die Markersysteme beruhen auf der Selektion mittels der Zucker 2-Deoxylucose (2-DOG) bzw. Palatinose. Da das 2-DOG System fuer Tabak und Kartoffel bereits etabliert wurde, soll das System auf Raps uebertragen werden. Ebenso sollen Freisetzungsexperimente mit transgenen auf 2-DOG selektionierten Pflanzen durchgefuehrt werden. Die Nutzung der Palatinose als Selektionsmarker soll fuer Modellpflanzen etabliert werden. Ad II) Da Plastiden beim Raps maternal vererbt werden, kann die Verbreitung des Transgens ueber den Pollen vermieden werden, wenn das Transgen in das Plastom eingebracht wird. Zur Etablierung dieser Technik werden geeignete Transformationsvektoren erstellt und Regenerationssysteme fuer Raps entwickelt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Optimierte binaere Vektoren für die Herstellung transgener Pflanzen ohne unerwuenschte Sequenzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen durchgeführt. Ziel des Verbundvorhaben ist es, mit einer Reihe verschiedener Forschungsansaetzen die DNA-Sequenzen, die bei der Transformation einer Pflanze ins Genom integriert werden, auf das funktionell notwendige Mass zu reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen in diesem Teilprojekt binaere Transformationsvektoren optimiert werden. Dabei soll die unerwuenschte Uebertragung von Vektorsequenzen jenseits der linken Border minimiert werden, so dass nur die gewuenschten T-DNA-Sequenzen integriert werden, die Anordnung von T-DNAs auf binaeren Vektoren fuer die Cotransformation optimiert werden (ungekoppelte Integration) und die Vektoren verkleinert werden. Mittels PCR sollen verschiedene linke Bordertypen und Kombinationen von Bordersequenzen in einen von nicht funktionalen Sequenzen befreiten binaeren Vektor einkloniert sowie Vektoren mit zwei T-DNAs bzw. zwei kompatible binaere Vektoren fuer die Cotransformation hergestellt werden. Die neuen Vektoren sollen durch Transformation von Arabidopsis getestet werden. Aufgrund der langjaehrigen Erfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung von binaeren Vektoren und der Transformation von Pflanzen bestehen hohe Erfolgsaussichten.
Das Projekt "Untersuchungen zur Reduktion der Expressionsvariabilitaet in transgenen Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Eine stabile und zuverlaessige Expression von Fremdgenen ist bei transgenen Pflanzen, die in Verkehr gebracht werden, von grosser Bedeutung. Trotz spezifischer regulatorischer Elemente werden in Pflanzen eingefuehrte Gene jedoch nicht immer vorhersagbar exprimiert. Die Variabilitaet der Expressionshoehe und -spezifitaet wird zum teil auf die DNA-Struktur an den Chromosomenpositionen, an denen die transformierte DNA integriert ist, zurueckgefuehrt ('Positionseffekt'). Bei der molekularen Analyse von T-DNA-Integrationssorten in Pflanzen wurden dem Integrationsort benachbarte S/MAR-Sequenzen isoliert, die mit hoher Affinitaet an Proteine der Zellkernmatrix binden. S/MARs sind an den Grenzen von Chromatindomaenen lokalisiert und damit massgeblich an der Bildung unabhaengig regulierter Transkriptionseinheiten beteiligt. Die von uns isolierten S/MAR-Elemente werden zur Konstruktion von Transformationsvektoren verwendet mit dem Ziel, eine dauerhaft stabile und positionsunabhaengige Genexpression in transgenen Pflanzen zu erreichen.