Aufgrund der besonderen Eigenschaft der Bodenverbesserung werden Leguminosen eine immer wichtigere Rolle in der Landwirtschaft der Zukunft einnehmen. Als Modellpflanze für Leguminosen steht in diesem Projektvorhaben die heimische Körnerleguminose Ackerbohne (Vicia faba) im Mittelpunkt. Ein hohes Ertragspotential, ihre Wirkung als ‚break crop’ in getreidereichen Fruchtfolgen, ihre günstige Wirkung auf die Bodenfruchtbarkeit und ihre Symbioseleistung sind wichtige Argumente zu ihren Gunsten. Besonders Züchtungserfolge in der Ertragssicherheit würden den Anbau dieser Feldfrucht vorantreiben können. Für den Züchtungsfortschritt dürfen moderne Techniken wie das Genome Editing nicht außer Acht gelassen werden. Bisher konnten biotechnologische Ansätze wegen der schlechten Eignung der Ackerbohne für die Gewebekultur nicht für ihre Züchtung genutzt werden. Vicia faba besitzt ein geringes morphogenes Potential, zudem neigt ihr Gewebe zum schnellen Verbräunen. Bisher konnte erst ein Gewebe der Ackerbohne mit einem hohen morphogenem Potential identifiziert werden: die embryonale Achse des reifen Embryos und von diesem Gewebe abgeleitete Explantate. Ziel dieses Projektvorhabens ist die Etablierung des Genome Editings mit Hilfe des CRISPR/Cas – Systems bei der Ackerbohne. Die Komponenten des Systems sollen DNA-frei als Ribonukleoprotein-Komplex über Partikel Bombardement in das regenerative Gewebe der embryonalen Achse eingebracht werden. Zunächst wird die Methode des biolistischen Transfers von Proteinen bei der Ackerbohne etabliert. Als „Proof of Concept“ wird eine Mutation in das Phytoen-Desaturase-Gen eingebracht, das bei einer erfolgreichen Knockout-Mutation einen Albino-Phänotypen verursacht. Zur Optimierung des Verfahrens soll die Verwendung von Metaporösen Silica Nanopartikeln als Transporthilfe für den biolistischen Transfer getestet werden. Erfolgreiche Mutationen werden nach Etablierung einer Hochdurchsatz-PCR-Analyse identifiziert.