Epigenetik zur Entwicklung hitzetoleranter Kartoffelsorten für die nachhaltige Kartoffelproduktion unter Bedingungen des Klimawandels
Koordinator: Herr Prof. Dr. Uwe Sonnewald – (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg )
Projektbeschreibung
Die Kartoffel (Solanum tuberosum) ist eine der wichtigsten Nahrungspflanzen der Welt. Ihre Knollen sind eine wichtige Quelle für Stärke und enthalten Mineralien, Vitamine und essenzielle Aminosäuren. Der Knollenertrag ist jedoch anfällig gegenüber hohen Temperaturen, die die Knollenbildung hemmen oder sogar aufheben können, wenn sie in frühen Entwicklungsstadien auftreten. In Anbetracht des zu erwartenden globalen Temperaturanstiegs besteht ein großer Bedarf hitzebeständige Kartoffelsorten zu züchten, die auch bei Hitze noch hohe Erträge liefern. Deshalb schlagen wir vor, hitzetolerante Kartoffelgenotypen zu entwickeln, indem wir natürliche epigenetische Marker bestimmen oder neue künstlich einführen, die für die Hitzeanpassung relevant sind. Pflanzen begegnen ungünstigen Umweltbedingungen häufig durch epigenetische Genregulation. Die epigenetische Genregulierung ist mit DNA- und Histonmodifikationen verbunden. In Pflanzen wird die de-novo DNA-Methylierung durch RNA-gesteuerte DNA-Methylierung (RdDM) ausgelöst. Ob epigentische Veränderungen für die Stressanpassung der Kartoffel relevant sind und ob sie für die Kartoffelzüchtung genutzt werden können, ist derzeit unbekannt. Daher werden wir die mögliche Rolle von Epiallelen bei der Thermotoleranz von Kartoffelgenotypen entschlüsseln und die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um die Thermotoleranz von ansonsten anfälligen Kartoffelgenotypen zu verbessern. Zusätzlich werden wir künstliche Systeme erforschen, um neuartige Epiallele zu entwickeln, die den Kartoffelpflanzen helfen, mit dem erwarteten Klimawandel fertig zu werden.
Teilprojekte
Laufzeit 01.07.2022 – 30.06.2025
Herr Prof. Dr. Uwe Sonnewald
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Tel: +49 9131 85-28255
Laufzeit 01.07.2022 – 30.06.2025
Herr Dr. habil. Michael Wassenegger
RLP AgroScience GmbH
Tel: +49 6321 671 - 429
Laufzeit 01.07.2022 – 30.06.2025