PLANT BIOTECHNOLOGY

TRITEX

Erforschung von Triticeae-Genomen per Hochdurchsatz-Sequenzierung

Koordinator: Dr. Nils Stein – Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Projektbeschreibung

Das Internationale Gersten-Sequenzierkonsortium (IBSC, http://barleygenome.org) arbeitet an der kartengestützten Sequenzierung des Gerstegenoms. Im Rahmen dreier BMBF-, Leibniz- und DFG-finanzierter Vorläuferprojekte (GABI-FUTURE BARLEX, ERA-PG BARCODE, Leibniz Pakt – Physikalische Kartierung des Gerstegenoms) konnten Teilnehmer des TRITEX Konsortiums wesentliche Arbeiten zur physikalischen/genetischen Kartierung sowie zu ersten Schritten der systematischen Sequenzierung des Gerstegenoms geleistet werden. Diese Arbeiten gilt es nun im Rahmen des Projektes TRITEX fortzuführen, weiterzuentwickeln und den Nutzen für die Anwendung zu vergrössern. Desweiteren trägt das Projekt TRITEX in einem Teilaspekt, auf Basis der im Gerstegenomprojekt gesammelten Erfahrungen, einen wichtigen Beitrag zu den internationalen Arbeiten zur physikalischen Kartierung des Weizengenoms bei. Die Vorhabensziele umfassen: 1) die vollständige Verankerung aller Gen-Sequenzen der Gerste in die genetisch/physikalische Karte des Gerstegenoms, 2) die Erstellung einer physikalischen Karte des Weizenchromosoms 6A; 3) Integration neuer und vorhandener Genomdaten aus Gerste und Weizen.

Die Ergebnisse des Projektes werden Zugang zu sämtlichen Genen des Gerstegenoms im jeweiligen genomischen Kontext liefern. Dies bildet die Grundlage für die Etablierung neuer Strategien in der Getreidezüchtung sowie für die Isolierung wirtschaftlich relevanter Eigenschaften in Gerste (und verwandten Getreidearten). Die genomischen Sequenzinformationen der Gerste sollen für die Entwicklung einer hochflexiblen und ökonomischen, kommerziellen SNP Marker Plattform genutzt werden. Das Konsortium schafft für ein weiteres Weizenchromosom wird, im Rahmen internationaler Zusammenarbeit, die Grundlage für den Zugang genomischer Information und somit für die züchterische Verbesserung des Weizen geschaffen.

Arbeiten des Projektes TRITEX sind in leitender Funktion zusammen mit Daten aus vorangegangenen sowie parallele internationalen Projekten in die Nature Publikation der vorläufigen physikalisch/genetisch integrierten Sequenz der gentragenden Bereiche des Gerstegenoms eingeflossen (http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7426/full/nature11543.html).

(english (Beta))

Exploring Triticeae genomes on the basis of an advanced draft of the barley genome

Projektbeschreibung (en)

Future crop improvement in the small grain cereals barley and wheat – which together represent by far the most important crop species for Germany – will demand a complete as possible access to their genome sequence. This is a prerequisite for establishing new breeding concepts, i.e. genomics assisted breeding, genomic selection or smart breeding which embark on the utilization of massively-parallel genotyping and “omics”-technologies. In a scenario of climate change and limited resources, such innovation will become imperative for future yield and quality improvement, or even to maintain yield stability and sustainability of agriculture. The international barley genome sequencing consortium (IBSC, http://barleygenome.org) is currently working on the map-based sequencing of the barley genome. In frame of three BMBF-, Leibniz- und DFG-funded projects (GABI-FUTURE BARLEX, ERA-PG BARCODE, Leibniz Pakt – Physikalische Kartierung des Gerstegenoms) members of the TRITEX consortium have contributed major work to the physical and genetic mapping as well as first draft sequencing of the barley genome. In frame of the project TRITEX we aim to advance the current version of barley genomic resources into a draft sequence of the barley gene space fully integrated into a physical map backbone. The project will furthermore contribute to the international efforts of unlocking the allo-hexaploid bread wheat genome by establishing a physical map of wheat chromosome 6A supported by the available genome information of the homologous region of the barley genome. Important results will be made accessible to the associated project partners from the private breeding industries. A start-up service provider in the area of marker analysis and association genetics will directly utilize project results for product development. Specifically we aim to:

•    improve the physical map of barley into a phase II draft version of the barley genome in accordance to IBSC goals (International Barley Sequencing Consortium, http://barleygenome.org);

•    anchor all barley genes by high-throughput (HT) sequencing into the physical / genetic context of the barley genome providing a template for genome-scale sequencing and trait isolation;

•    accumulate genome-wide diversity information by resequencing diverse barley germplasm;

•    construct a physical map of wheat chromosome 6A and build a linear gene order model of this chromosome for trait isolation and as contribution to efforts of IWGSC (International Wheat Genome Sequencing Consortium http://www.wheatgenome.org);

•    utilize SNP data for developing an economical and flexible HT SNP platform;

•   deliver new software solutions for association genetics in breeding

Results of the TRITEX project played a leading role and were combined with results of preceding (see above) and parallely ongoing international projects in a recent Nature publication on the physically and genetically integrated draft sequence of the barley gene space (http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7426/full/nature11543.html).

Eckdaten
P

PLANT BIOTECHNOLOGY

TRITEX

Projektlaufzeit

01.07.2011 - 31.01.2015

Förderkennzeichen

0315954

Fördersumme

Öffentlich: 3.014.113,00 €
Privat: 43.958,00 €
Gesamt: 3.058.071,00 €
Herr Sebastian Beier
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
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Herr Prof. Tim J. Close
University of Riverside (CA)

Vereinigte Staaten
Frau Kellye Eversole
INRA

Clermont Ferrand
Frankreich
Herr Dr. Marius Felder
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Leibniz-Institut für Altersforschung
Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI)

Beutenbergstr. 11
07745 Jena
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Frau Dr. Catherine Feuillet
INRA

Clermont Ferrand
Frankreich
Frau Dr. Heidrun Gundlach
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Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
Deutschland
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Herr Prof. Mats Hansson
Carlsberg Laboratory

Kopenhagen
Dänemark
Herr Dr. Axel Himmelbach
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
Deutschland
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Herr Dr. Jim Kallarackal
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OakLabs GmbH

Neuendorfstraße 20b
16761 Hennigsdorf
Deutschland
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Herr Prof. Peter Langridge
Australian Centre for Plant Functional Genomics (ACPFG)

Australien
Herr Prof. Chengdao Li
University of Western Australia

Perth
Australien
Herr Prof. Chengdao Li
Zhejiang University of Technology

18 Chaowang Road
Hangzhou
China
Herr Dr. Takashi Matsumoto
National Institute of Agrobiological Sciences (NIAS)

2-1-2 Kannondai
Tsukuba
305-8602 Ibaraki
Japan
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Herr Dr. Klaus F. X. Mayer
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Helmholtz Zentrum München - German Research Center for Environmental Health (GmbH)

Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
Deutschland
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Herr Prof. Gary M. Muehlbauer
University of Minnesota (MN)

Minnesota
Vereinigte Staaten
Herr Thomas Nussbaumer
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Helmholtz Zentrum München - German Research Center for Environmental Health (GmbH)

Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
Deutschland
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Herr Dr. Matthias Platzer
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Leibniz-Institut für Altersforschung
Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI)

Beutenbergstr. 11
07745 Jena
Deutschland
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Herr Dr. Naser Poursarebani
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
Deutschland
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Herr Dr. Kazuhiro Sato
Okayama University
Institute of Plant Science and Resources

Chuo 2-20-1
Kurashiki
710-0046 Okayama
Japan
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Frau Dr. Martina Schad
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OakLabs GmbH

Neuendorfstraße 20b
16761 Hennigsdorf
Deutschland
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Herr PD Dr. Thorsten Schnurbusch
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
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Herr Dr. Uwe Scholz
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
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Herr Dr. Nils Stein
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
Deutschland
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Herr Prof. Alan Schulman
University of Helsinki

Finnland
Herr Dr. Stefan Taudien
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Leibniz-Institut für Altersforschung
Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI)

Beutenbergstr. 11
07745 Jena
Deutschland
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Herr Prof. Robbi Waugh
The James Hutton Institute (JHI)

Invergowrie
DD2 5DA Dundee
Vereinigtes Königreich
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