In den gemäßigten Breiten (Europa und Nordamerika) ist Zuckerrübe (Beta vulgaris) der ausschließliche Zuckerlieferant (Saccharose) für die Nahrungsmittel- und Bio-Energie Produktion. Das Projekt Betahiemis hat die Verbesserung der Winterhärte von Zuckerrübe und ihren Anbau als biannuelle Nutzpflanze zum Ziel. Um dies zu erreichen, werden wir als akademische Projektpartner genetische, biochemische und biotechnologische Ansätze in enger Zusammenarbeit mit Zuckerrübenzüchtern (KWS SAAT SE, Dr. Wolfgang Koch) und der zuckerproduzierenden Industrie (Südzucker AG, Dr. Karsten Harms) kombinieren. Im Detail werden wir die subzelluläre „Solute“-Verteilung gezielt beeinflussen. Mit Hilfe von Genome Editing-Ansätzen wollen wir frosttolerante Zuckerrübenlinien entwickeln, in denen die spezifischen Aktivitäten ausgewählter Enzyme und Transportprozesse innerhalb der Zelle modifiziert werden. Wir erwarten, dass Kreuzungen dieser Linien mit Elitelinien eine substantiell erhöhte Kältetoleranz aufweisen.

Zusätzlich wollen wir bisher unbekannte Schlüsselregulatoren der Kältetoleranz in der Rübenwurzel identifizieren. Zu diesem Zweck sollen Zuckerrübenlinien mit unterschiedlicher Kältetoleranz bei verschiedenen kalt/warm Bedingungen in Kältekammern bei der KWS SAAT SE angezogen werden. Über die Analyse von Kälteproteomen und Transkriptomen dieser Genotypen werden wir entsprechende Kandidatengene in Arabidopsis und Zuckerrübe finden und charakterisieren. Wir werden diese Faktoren in die Entwicklung neuer frosttoleranter Linien integrieren und damit die führende Rolle der deutschen Zuckerrübenindustrie festigen.

Ein Projektporträt finden Sie hier: Zuckerrübe: Auf der Suche nach der verlorenen Kältetoleranz