12.10.2005
Forschung Projekte
Erzeugung Markergen-freier Gerstepflanzen durch Auskreuzen nach Cotransformation
(2001 – 2004) Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung (MPIZ), Köln
Thema
Es sollte ein System entwickelt werden, mit dem bei einer Agrobakterien-vermittelten Transformation Ziel- und Markergen unabhängig voneinander in das Pflanzengenom eingebaut werden (Cotransformation).
- Ein geeignetes System zur Cotransformation ist Voraussetzung dafür, in der Nachkommenschaft der transformierten Pflanze das Markergen durch Segregation zu eliminieren.
- Zudem soll verhindert werden, dass bei der Agrobakterien-vermittelten Transformation unerwünschte DNA übertragen wird.
Informationen zu den Verfahren:
Zusammenfassung
Durch vergleichende Untersuchungen konnte in diesem Projekt gezeigt werden, dass man auf eine sehr einfache Art und Weise durch Kreuzung und anschließende PCR-Analyse Pflanzen ohne Selektionsmarker erzeugen kann.
Besonders einfach erreicht man eine Segregation, wenn man die Cotransformation mit zwei Agrobakterienstämmen durchführt, die jeweils ein Plasmid mit Zielgen bzw. Markergen tragen. Das Besondere dieses Ansatz liegt darin, dass man bei jeder Transformation - auch mit unterschiedlichen Zielgenen - den gleichen Bakterienstamm mit einem optimalen Selektionsmarker verwenden kann. Aufwändiges Klonieren der Plasmide entfällt. Das System ist sofort verwertbar.
Versuchsbeschreibung
Transgene Gerste-Pflanzen im Gewächshaus
Darstellung der Gewebekultur-Schritte bis zum Spross
Es wurde an der Entwicklung von geeigneten binären Vektoren gearbeitet. Zugleich sollten in Zusammenarbeit mit einem anderen Teilprojekt des Forschungsverbundes Bedingungen gefunden werden, unter denen diese Vektoren auch zur Transformation einkeimblättriger Pflanzen (Monokotyle) verwendet werden können.
Dabei wurden zwei Ansätze der Cotransformation verglichen: ein Agrobakterienstamm mit einem Plasmid, das zwei T-DNAs trägt sowie zwei Agrobakterienstämme mit je einem Plasmid (eins mit dem Zielgen und eins mit dem Selektionsgen).
Anschließend wurden die transgenen Pflanzen zur Segregationsanalyse (Selbstbefruchtung, Kreuzungen) im Gewächshaus abgereift. In der nächsten Generation wurde molekularbiologisch überprüft, wie häufig transgene Pflanzen ohne Selektionsgen auftreten. Die Pflanzen wurden auch molekularbiologisch untersucht (PCR, Southern-Hybridisierung).
Durch den Einsatz von so genanntem Embryo Rescue sollte die Aufzucht der nächsten Generation beschleunigt werden.
Ergebnisse
Mit beiden Varianten der Cotransformation wurde Gerste der Sorte Golden Promise transformiert. Es wurden mehr als hundert transgene Pflanzen untersucht. Bei beiden Varianten kam es zur Segregation. Das heißt, es wurden mit der PCR-Methode Pflanzen ohne Selektionsgen aber mit Zielgen gefunden.
Thematische Verknüpfungen
Themen
Förderung
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Förderkennzeichen
0312627 L
Projekt
Originaltitel
Markergen-Eliminierung basierend auf unabhängiger Cointegration nach agrobacterium tumefaciens- vermittelter Transformation
Kontakt
Prof. Dr. Hans-Henning Steinbiß
Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung (MPIZ)
Carl-von-Linné-Weg 10, 50829 Köln
Tel: 0221 5062 210/211
Fax: 0221 5062 213
Forschungsprojekte
Neue Methoden der Gen-Übertragung 2001-2004
- Gezielter Einbau von Genen, Universität Karlsruhe
- Entwicklung alternativer Marker, SunGene
- Ausschneiden unerwünschter Gene bei der Zuckerrübe, Planta
- Ausschneiden unerwünschter Gene: Cre/lox-System, BBA Braunschweig
- Ausschneiden unerwünschter Gene mit Hilfe eines neuen Rekombinationssystems, Bayr. LA Landwirtschaft, Freising
- Negative Marker, Uni Rostock
- Mikroinjektion bei Pflanzen, Uni Giessen
- Gene für die Mikroinjektion, Bioplant
- Geeignete Pflanzenzellen für die Mikroinjektion, Bioplant
- Mikroinjektion, FI Schmallenberg
- Direkte Veränderungen von Pflanzengenen, BBA Braunschweig
- Sicherheitssystem zur Proteinproduktion mittels pflanzlicher Viren, BBA Braunschweig
- Verbesserte binäre Vektoren, BfZ Siebeldingen
- Markergen-freie Pflanzen durch Auskreuzen, MPIZ Köln
- Transformation bei Plastiden, SunGene