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Eine biochemische Netzwerkanalyse zur Identifizierung neuer Kandidatengene für Zuckergehalt: Erhöhung der Zuckerproduktion aus Zuckerrüben

Koordinator: Dr. Britta Schulz – KWS SAAT AG

Projektbeschreibung

Vorhabensziel ist die Identifizierung von Genen, die für die Allokation von Sucrose in der Zuckerrübe relevant sind. Im Fokus steht die negative Korrelation zwischen Zuckergehalt und Ertrag.Durch vergleichende Proteomanalysen (IPK) von im Zuckergehalt kontrastierenden Genotypen (KWS) werden Unterschiede auf Ebene der Proteine aufgedeckt. Proteine mit differentieller Expression werden isoliert und über MALD-TOF identifiziert. Durch Abgleich mit EST Datenbanken sollen die Gene identifiziert werden, welche für diese Proteine codieren. Zur Interpretation der Daten werden bioinformatische Netzwerkanalysen weiterentwickelt (IPK).

Arbeitsplanung: Nach Etablierung der Proteomanalytik für Zuckerrüben am IPK werden NILs (near-isogenic lines) analysiert. Diese NILs enthalten einzelne QTLs für Zuckergehalt, deren signifikanter Effekt in Feldexperimenten verifiziert wurde.Parallel wird eine QTL Population aufgebaut und die Analyse auf Zuckergehalt und Ertrag bei Linien und auch bei Testkreuzungen durchgeführt, da der Ertrag nur auf Hybridniveau relevant ist (KWS). Extreme Genotypen der QTL Population werden analog den NILs einer vergleichenden Proteinanalyse unterzogen (IPK). Im 2. Projektjahr wird mit der Erfassung und Analyse der Daten in einem bioinformatischen Netzwerk begonnen (IPK). Die Ergebnisse werden zum tieferen Verständnis der Regulation des Kohlenhydratmetabolismus und des „carbon partitioning“ führen. Dies soll unter anderem dazu beitragen, die Ursachen der negativen Korrelation zwischen Zuckergehalt und Rübenertrag aufzuklären. Identifizierte Kandidatengene werden für die Entwicklung von Markern genutzt und deren Kolokalisation mit den QTLs für Zuckergehalt und Ertrag zu überprüfen. Weiterhin werden die Gene vergleichend sequenziert, um allelische Variation aufzudecken, die zu Unterschieden im Zuckergehalt führt (KWS). Marker aus Kandidatengenen sollen in der Entwicklung Sortenentwicklung eingesetzt werden. In ausgewählten Fällen können Kandidatengene auch in transgenen Ansätzen zur Erhöhung des Zuckergehaltes eingesetzt werden.

Eckdaten
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Projektlaufzeit

01.01.2008 - 31.12.2010

Förderkennzeichen

0315054

Fördersumme

Öffentlich: 501.539,00 €
Privat: 501.540,00 €
Gesamt: 1.003.079,00 €
Herr PD Dr. Hans-Peter Mock
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
Deutschland
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Herr Prof. Dr. Falk Schreiber
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
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Frau Dr. Britta Schulz
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KWS SAAT SE

Grimsehlstr. 31
37574 Einbeck
Deutschland
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