PLANT BREEDING RESEARCH

HaploTools

Erzeugung von Haploidie-Induktoren mit Hilfe des Genome Engineering - neue Werkzeuge für die schnellere Züchtung von mono- und eudikotyledonen Kulturpflanzen

Koordinator: Dr. Andreas Houben – Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Projektbeschreibung

Die Erzeugung von Haploiden ist eine der wirksamsten Methoden um den Züchtungsprozess wesentlich zu beschleunigen. Für die meisten Nutzpflanzen ist eine brauchbare Haploidisierungstechnologie nicht vorhanden und nur für eine begrenzte Auswahl von Genotypen nutzbar. Um diese Einschränkungen zu umgehen, ist es unser Ziel (I) eine bereits für die Modellpflanze A. thaliana entwickelte Zentromer-basierte Haploidisierungsmethode für Kulturpflanzen zu adaptieren, (II) alternative Mechanismen der Haploidisierung in Mais und Arabidopsis zu entschlüsseln und (III) neuartige Methoden des Genome Engineering zu optimieren, um Haploidisierungstechnologien für ein breites Spektrum von Kulturpflanzen zu ermöglichen. Als entscheidendes Ergebnis wird erwartet, dass die technischen Möglichkeiten und die Effizienz von Züchtungsprogrammen deutlich verbessert werden. Hierbei wird die Einführung bzw. Adaptierung der neu entwickelten RNA-gesteuerten Endonukleasetechnik (auch CRISPR genannt) es für Kulturpflanzen möglich machen, erstmals gezielte in planta Mutationen von Genen, wie von Schlüsselgenen der Haploidisierung, aber auch anderer Zielgene zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Nutzpflanzen zu ermöglichen. Um diese Ziele zu erreichen, wird ein Team aus international anerkannten Spezialisten auf dem Gebiet der Zentromerbiologie, Reproduktion, Transformationsbiotechnologie und des Genome Engineering in Zusammenarbeit mit der Pflanzenzüchtungsfirma KWS kooperieren. Neben Arabidopsis thaliana (Eudicot) und Mais (Monocot) ist beabsichtigt, Gerste und die Kulturmöhre in den ersten drei Jahren des Projektes als landwirtschaftliche und gartenbauliche Leitkulturen einzusetzen. Nach Etablierung und Optimierung der angestrebten Haploidisierung und Genome Engineering Methoden, sollen in translationalen Ansätzen weitere wirtschaftlich bedeutsame Nutzpflanzenarten wie Zuckerrübe, Tomate, Sonnenblume und Roggen einbezogen werden. Das Erreichen der beschriebenen Ziele trägt wesentlich zur wissensbasierten Bioökonomie bei.

 

Eckdaten

PLANT BREEDING RESEARCH

HaploTools

Projektlaufzeit

01.09.2016 - 31.08.2019

Förderkennzeichen

031B0192 (A-D)

Fördersumme

Öffentlich: 2.365.646,00 €
Privat: 0,00 €
Gesamt: 2.365.646,00 €
Herr Dr. Andreas Houben
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Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
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Herr Prof. Dr. Thomas Dresselhaus
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Universität Regensburg

Universitätsstraße 31
93053 Regensburg
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Herr Dr. Frank Dunemann
Julius Kühn-Institut (JKI)
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
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Herr Prof. Dr. Holger Puchta
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Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Botanisches Institut

Kaiserstr. 12
76131 Karlsruhe
Deutschland
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