PLANT BIOTECHNOLOGY

POP MASS

Entwicklung und Einsatz neuer Gentechnologien zur Steigerung der Biomasse in der Pappel

Koordinator: Dr. Matthias Fladung – Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

Projektbeschreibung

In dem Teilprojekt von P1 sollen verschiedene Kandidatengene in transgenen Pappeln getestet werden, die in der vegetativen Wachstumsaktivität bzw. in der Aktivierung der Blütenbildung involviert sind. Zunächst werden Gene getestet, die zwar bekanntermaßen bei der Induktion der Blütenbildung bei Arabidopsis und Tabak (FRUITFUL [FUL]; SUPPRESSOR OF CONSTANS 1 [SOC1]) beteiligt sind, bei Pappeln jedoch bisher keine frühe Blüte induziert haben. Auch werden Gene getestet, die ausschließlich sowohl in der Blüte als auch im sich entwickelnden Xylem von Pappeln exprimiert sind, deren Funktion aber noch unbekannt ist. Als Ansatz für die Agrobakterium-vermittelte Transformation ist zunächst eine konstitutive Überexpression bzw. Herunterregulierung dieser Gene geplant. Zudem werden Transformationen für beteiligte Partner des Verbundprojekts vorgenommen.

Ein möglicher "cisgen-Ansatz" soll vorbereitet werden. Hierzu sollen GREEN FLOURESCENT PROTEIN (GFP) und RED FLUORESCENT PROTEIN (DsRed) als visuelle Reportergene verwendet werden. Die Verwendung eines visuellen Markersystems dient zur Isolierung von Einzelzellen via Mikrodissektion und zur weiteren Identifizierung während der Pflanzenregeneration. Als Methode soll die biolistische Transformation zum Einsatz kommen, da es mit dieser Methode des direkten DNA-Transfers möglich ist, Genfragmente zu übertragen, die nur cisgene Elemente enthalten. Für die biolistische Transformation müssen Beschussparameter wie Druck, Partikelgröße und –menge optimiert sowie Art des Zielgewebes (Blätter, Stengel, Kallus) ermittelt werden.

Ein Video zum Projekt finden Sie hier: POP MASS

Ein Projektporträt hier: Die richtigen Kandidaten für mehr Holz

(english (Beta))

Development and use of novel gene technologies to increase biomass yield in the woody perennial Populus spec.

Projektbeschreibung (en)

In the project part of P1, various candidate genes, which are involved in the vegetative growth and activity in the activation of flower formation, will be tested in transgenic poplar. First, genes known to be involved in the induction of flowering in Arabidopsis and tobacco but in poplars have been selected (FRUITFUL [FUL] SUPPRESSOR OF CONSTANS 1 [SOC1]). Also, genes will be tested, which are exclusively expressed in both the flower and in the developing xylem of poplars, however, their function is still unknown. As approach for the Agrobacterium-mediated transformation, either constitutive over-expression or down-regulation of these genes is planned. Moreover, transformations for participating partners of the joint project will be performed.

A possible "cisgenic approach" will be prepared. For this, the GREEN FLOURESCENT PROTEIN (GFP) and red fluorescent protein (DsRed) will be used as visual reporter genes. The use of a visual marker system is used for the isolation of individual cells via microdissection and for further identification during plant regeneration. As transformation method, the biolistic transformation will be used, since a direct DNA transfer is possible with this method, i.e. to transfer gene fragments containing only cisgenic elements. For biolistic transformation, bombardment parameters such as pressure, particle size and the quantity and nature of the optimized target tissue (leaves, stems, callus) will be determined.

Eckdaten
P

PLANT BIOTECHNOLOGY

POP MASS

Projektlaufzeit

01.02.2012 - 31.07.2017

Förderkennzeichen

0315972

Fördersumme

Öffentlich: 2.746.960,00 €
Privat: 224.969,00 €
Gesamt: 2.971.929,00 €
Herr Dr. Dirk Becker
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Universität Hamburg

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Herr Tobias Brügmann
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Johann Heinrich von Thünen-Institut
Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

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Herr PD Dr. Karl-Heinz Dammer
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Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB)

Max-Eyth-Allee 100
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Herr PD Dr. Matthias Fladung
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Johann Heinrich von Thünen-Institut
Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf
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Herr Dr. Kay Hettrich
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Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Geiselbergstraße 69
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Herr Dr. Guido Jach
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F&E Abteilung

Stöckheimer Weg 1
50829 Köln
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Herr Dr. Dirk Landgraf
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P&P Dienstleistungs GmbH & Co. KG

Am Stundenstein 1
56337 Eitelborn
Deutschland
Herr Prof. Dr. Bernd Bernd Müller-Röber
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Universität Potsdam
Institut für Biochemie und Biologie

Karl-Liebknecht-Str. 24-25
14476 Potsdam
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Frau Dr. Julia Nietsch
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Johann Heinrich von Thünen-Institut
Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

Sieker Landstr. 2
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Herr Prof. Dr. Thomas Schmülling
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Freie Universität Berlin
Dahlem Centre of Plant Sciences (DCPS)

Albrecht-Thaer-Weg 6
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Herr PD Dr. Thomas Teichmann
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Georg-August-Universität Göttingen
Department für Nutzpflanzenwissenschaften

Von-Siebold-Straße 8
37075 Göttingen
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