Modernste Methoden für schnelleren Züchtungserfolg
Die Förderrichtlinie „Nutzpflanzen der Zukunft” im Überblick
Aufgabe der Pflanzenzüchtung ist es, unsere Nutzpflanzen fit zu machen für die Zukunft - da ist Präzisionszüchtung gefragt. (Bildquelle: © iStock.com/mihalec)
Aufgabe der Pflanzenzüchtung ist es, unsere Nutzpflanzen fitter zu machen – z. B. für den Klimawandel, um weniger Pflanzenschutzmittel anwenden zu müssen oder um stabile Erträge auch bei ungünstigen Standortbedingungen zu erzielen. Dafür fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) derzeit 26 Forschungsprojekte in der Förderrichtlinie „Nutzpflanzen der Zukunft”. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf neuen Methoden, mit denen der Züchtungsprozess beschleunigt und optimiert werden kann.
Die Pflanzenzüchtung ist mehr denn je herausgefordert: Die Weltbevölkerung wächst weiter rasant, der Klimawandel macht sich schon heute in der Landwirtschaft negativ bemerkbar und die Nachfrage nach nachwachsenden Rohstoffen – essentiell für den Umbau unserer Wirtschaft in eine Bioökonomie – steigt enorm. Gleichzeitig soll die landwirtschaftliche Produktion nachhaltiger werden, also weniger Energie verbrauchen, weniger Treibhausgase erzeugen und die Umwelt schonen.
„Nutzpflanzen der Zukunft“
Eine Förderrichtlinie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)
- Fördervolumen (öffentlich): Über 9 Millionen Euro
- Anzahl geförderter Projekte: 26
- Projektlaufzeit: 2018 - 2020
Die Züchtungsziele sind daher klar definiert: Unsere Nutzpflanzen sollen mehr wertvolle Inhaltsstoffe enthalten, widerstandsfähiger gegen Dürren, Schädlinge und Krankheiten werden, ertragreicher sein und weniger Wasser, Dünger und chemischen Pflanzenschutz benötigen – und das so schnell wie möglich. Im wahrsten Sinne eine Herkulesaufgabe!
Hohe Anforderungen an die Pflanzenzüchtung
Dies kann nur gelingen, wenn der Züchtungsprozess drastisch beschleunigt und damit effizienter wird. Um die dazu benötigte Präzisionszüchtung zu optimieren, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 insgesamt 26 Forschungsprojekte. Diese Projekte sollen insbesondere die Frage beantworten, wie die neuen Methoden der Genom-Editierung – auch Genome Editing oder Gene Editing genannt – dabei helfen können.
Technologisch ausgerichtete Forschungsprojekte
Im Fokus der Forschungsprojekte stehen daher vor allem methodische Verbesserungen der Genom-Editierung. Optimierte oder neue CRISPR/Cas-Systeme sowie alternative Verfahren werden entwickelt. Ziel der Projekte ist aber auch, mehr über die Funktion einzelner Gene in unseren Nutzpflanzen zu erfahren, um dieses Wissen züchterisch einzusetzen.
Die 26 Forschungsprojekte im Überblick:
- aProPop - Entwicklung eines DNA-freien Genom-Editing Systems in Pappel nach transienter Übertragung eines Cas9/gRNA-Plasmids und Ribonukleinproteins in Protoplasten und keimenden Pollen
- ASTRA - Entwicklung effizienter CRISPR-Cas9-vermittelter Genom-Bearbeitungs-techniken zur Entwicklung nicht gentechnisch veränderter Pflanzen mit Toleranz gegenüber abiotischem Stress durch eine neue, verbesserte RNP-Einführungs- und Screening-Methode
- BetaEdit - Verbesserung der Effizienz der Genomeditierung in Zuckerrübe mittels pflanzenviraler Replikon-Expressionsvektoren
- CrisBar - Optimierung der CRISPR-Cas-Effizienz in Rabl-konfigurierten Getreide-Genomen
- CRISPRselect - Identifizierung und Entwicklung von Markergenen für die Transgen-freie Selektion von Pflanzen editiert durch CRISPR/Cas
- CrispyApple - Entwicklung einer Methode zur Modifizierung des Apfelgenoms mittels CRISPR/Cas9-Technologie in Kombination mit Biolistik
- CROpto - Gerichtete Genom-Editierung in Kartoffelprotoplasten mittels Laser-basierter Optoporation von CRISPR/Cas9-Nukleoproteinen
- DELITE - Zielsequenz-spezifische Genom-Modifikation von Getreide-Elitematerial durch DNA-integrationsfreie Applikation RNA-vermittelter Endonukleasen im Kontext Haploidie-induzierender Kreuzungen
- DeviCCpo - Entwicklung eines virus-basierten CRISPR/Cas-Systems für die Kartoffel
- ENTIRE - Neue Technologien für die RNP-vermittelte Genomeditierung in Pflanzen
- FreeEdit - DNA- und Gewebekultur-freie Genomeditierung
- GeneReplace - Neue Werkzeuge zum Genaustausch und zur Regeneration von Pflanzen
- getLIGHT - Neuartige lichtinduzierbare Genomeditierungstechnologie für Nutzpflanzen
- GO_CRISPR - Nutzung mobiler CRISPR/Cas9 Transkripte zur Produktion transgen-freier Mutanten in einer Generation durch Pfropfung
- HAGEMA - Haploide Maiszellen als Ziel für die Regeneration von homozygoten genom-editierten Maislinien
- HaploReg - Programmierbare Regulierung der Genaktivität in haploiden Mikrosporen zur verbesserten Pflanzenzüchtung
- InnoBeet - Entwicklung eines Genotyp-unabhängigen Hochdurchsatz-Regenerationssystems für beschleunigte Züchtungsinnovationen bei Zuckerrüben
- Multisun - Chemische und genetische Optimierung der Organregeneration in Sonnenblume zur verbesserten Umsetzung von Genome Editing-Verfahren
- MUTATE - Entwicklung effizienter Methoden zur Transfektion von Meganukleasen unter Vermeidung der Integration von Fremd-DNA
- OilCas - Verbesserung von Ölraps durch Cas9-vermitteltes Genome Editing
- PENAGE - Peptid-Nukleinsäuren als vielseitige Werkzeuge für die Genom-Editierung von Nutzpflanzen
- PRECISE - Plattform für einen präzisen Austausch von Genvarianten unter Nutzung synthetischer Endonukleasen
- ProTAL - Stabile TALEN- und scTALEN-Proteine zur Entwicklung von resistenten Reis
- SophGenTom - Anwendung der CRISPR Technologie zur gezielten Veränderung des Genoms in der Kulturpflanze Solanum lycopersicum
- TraGEApple - Etablierung einer transienten Methode zum CRISPR/Cas9 basierten Genom Editing an Apfel
- ViciaMut - DNA-freie Induzierung von sequenzspezifischen Mutationen mit Hilfe des CRISPR/Cas-Systems bei der Körnerleguminose Vicia faba
Weitere Informationen zu allen geförderten Projekten der Förderrichtlinie „Nutzpflanzen der Zukunft“ finden Sie in unserer Projektdatenbank unter: www.pflanzenforschung.de/qr/NdZ
Zum Weiterlesen auf Pflanzenforschung.de:
- YouTube im Dienste der Forschung - Interview mit den Vloggern von CRISPRGate
- Was ist Bioökonomie?
- Eine grüne Zukunft gestalten - Förderprogramm „Pflanzenzüchtungsforschung für die Bioökonomie“ startet durch
- Wissen für eine nachhaltige Landwirtschaft sammeln - Die Förderinitiative „Innovative Pflanzenzüchtung im Anbausystem“ im Überblick
- Von der Schrumpelmöhre zur Zuckerbombe - Die Evolution der heutigen Nutzpflanzen
- Vom wilden Süßgras zum modernen Weizen - Eine lange Züchtungsreise, die noch lange nicht zu Ende ist
Titelbild: Aufgabe der Pflanzenzüchtung ist es, unsere Nutzpflanzen fit zu machen für die Zukunft - da ist Präzisionszüchtung gefragt. (Bildquelle: © iStock.com/mihalec)
PLANT 2030 vereint die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsaktivitäten im Bereich der angewandten Pflanzenforschung. Derzeit umfasst dies die nationalen Förderinitiativen „Pflanzenzüchtungsforschung für die Bioökonomie“, „Nutzpflanzen der Zukunft“ und „Innovative Pflanzenzüchtung im Anbausystem“ (IPAS). Weitere Informationen finden Sie unter: PLANT 2030
