Die Neubildung von Spross- und Wurzelorganen aus undifferenziertem Gewebe ist eine wichtige Voraussetzung zur züchterischen Verbesserung von Nutzpflanzen durch Genomeditierung. Viele Pflanzenarten zeigen jedoch ein sehr beschränktes Organbildungspotenzial in der Gewebekultur, wodurch der Einsatz dieser innovativen Züchtungsmethodik nicht möglich ist oder sich zeit- und kostenintensiv gestaltet. Wir haben in Vorarbeiten mehrere Tausend Chemikalien auf ihre organbildungsfördernde Wirkung mittels Hochdurchsatzanalyse getestet. Dabei konnten neuartige Wachstumsregulatoren identifiziert werden, die die Organregeneration in der Modellpflanze Ackerschmalwand erhöhen. Da diese Substanzen unabhängig zu den normalerweise verwendeten klassischen Pflanzenhormonen wirken, repräsentieren sie eine interessante Alternative, um die Regenerationsrate von Problemkulturen zu verbessern.

Im Zuge des Projekts soll die Wirkung dieser Substanzen bei Sonnenblumen getestet werden. Diese wichtige
Ölpflanze ist aufgrund ihrer stark eingeschränkten Regenerationsrate zurzeit schwer zugänglich für Genomeditierungs-Ansätze. Komplementär zu diesem chemischen Ansatz werden wir auch die zeitlich begrenzte Aktivierung von sprossbildenden Transkriptionsfaktoren in Sonnenblume durchführen, eine Methode, die kürzlich erfolgreich bei Getreide eingesetzt wurde, um die Organogenese anzuregen. Das Projekt beinhaltet auch die Identifizierung von zusätzlichen regenerationsfördernden Substanzen durch die Hochdurchsatzanalyse einer chemischen Bibliothek. Es wird erwartet, dass dieser interdisziplinäre Ansatz nicht nur zu einer erhöhten Transformationseffizienz in Sonnenblume führt, sondern auch zur Entwicklung neuartiger Wachstumsregulatoren mit breiter Anwendungsmöglichkeit in Gewebekultur-basierenden Methoden beiträgt.