Die Zuckerrübe zählt zu den bedeutendsten industriellen Nutzpflanzen Europas und Deutschlands. Klassische Züchtungsverfahren erreichten bislang bedeutende Ertragssteigerungen sowie eine verbesserte Stresstoleranz und Schädlingsresistenz. Diese anspruchsvolle Verfahren sind zeitaufwändig und verbrauchen ein erhebliches Maß an Ressourcen, können allerdings durch moderne biotechnologische Methoden beschleunigt werden. Essentielle Voraussetzung hierfür ist aber eine effiziente in vitro Regeneration, die bei Zuckerrüben sehr stark Genotyp-abhängig ist und häufig mit Widerspenstigkeit (Rekalzitranz) und einer geringen Regenerationsrate verbunden ist. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Entwicklung eines universellen Verfahrens zur Genotyp-unabhängigen Regeneration von Zuckerrüben-Protoplasten. Hierfür wird zunächst ein innovatives, automatisiertes Hochdurchsatz-Mikroskopie-Verfahren etabliert, um unter Anwendung zeitauflösender Bildgebungstechniken Proliferations-kompetente Zellen in Regenerations-kompetenten und rekalkitranten Genotypen zu identifizieren. Hierdurch wird die Proliferationsrate von Regenerations-kompetenten und rekalkitranten Genotypen quantitativ erfasst werden. Dieses Verfahren wird dann einerseits dafür genutzt, die Komposition von Proliferationsmedien zu optimieren und Proliferations-modulierende Komponenten zu identifizieren. Weiterhin werden Unterschiede im Transkriptom von Regenerations-kompetenten und rekalkitranten Genotypen über Transkriptom-Profilierung ermittelt werden, um Zielgene zu identifizieren, die maßgeblich für die Rekalkitranz verantwortlich sind. Die Transkriptmengen von potentiell regulatorischen Mastergenen sollen gezielt verändert werden, um deren Beteiligung zu validieren und die Proliferationsrate gezielt zu beeinflussen. Durch diese Verfahren werden effiziente Genotyp-unabhängige Regenerations-Protokolle entwickelt werden können es erlauben, moderne molekulare Methoden der Züchtungsforschung an Zuckerrüben anzuwenden und somit eine gezielte Züchtung neuer Varietäten stark zu beschleunigen. Längerfristig werden die durch das Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse zur Reprogrammierung pflanzlicher Zellen Ansätze zur Optimierung der Regenerierungskompetenz anderer Nutzpflanzen deutlich erleichtern.