PLANT BREEDING RESEARCH

HERBY

Meiotische Rekombination in der Gerste (Hordeum vulgare) nutzbar machen

Koordinator: Dr. Stefan Heckmann – Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Projektbeschreibung

Die Entwicklung neuer Sorten durch traditionelle Pflanzenzüchtung ist abhängig von der Erzeugung neuartiger genetischer Variationen. Diese werden durch homologe Rekombination, d.h. crossover (CO; Austausch mütterlicher und väterlicher Chromosomenabschnitte), während der Meiose (Teil der geschlechtlichen Fortpflanzung) generiert. Insbesondere in Kulturarten sind die Gesamtzahl an CO und deren chromosomale Verteilung jedoch stark eingeschränktund stellen damit große Herausforderungen an die Pflanzenzüchtung.

In proximalen chromosomalen Regionen in der Gerste (Hordeum vulgare), in denen etwa ein Drittel aller Gene lokalisiert ist, findet nahezu keine Rekombination statt.Somit sind Züchter in der Entwicklung neuer ertragsreicher Sorten stark limitiert, da potentiell verfügbare genetische Variabilität ungenutzt bleibt. Um Gerstenzüchtungsverfahren unter nachhaltiger Nutzung natürlich vorkommender biologischer und genetischer Vielfalt zu verbessern bzw. zu beschleunigen, wird unter Nutzung von molekulargenetischen, biochemischen und zytologischen Ansätzen angestrebtdie der meiotischen Rekombination zugrunde liegenden Mechanismen besser verstehen zu lernen und gewonnene Erkenntnisse auf die Gerste zu übertragen mit dem Ziel die Häufigkeit und Verteilung der meiotischen Rekombination zu manipulieren und letztlich gezielt zu beeinflussen. 

(english (Beta))

Harnessing meiotic recombination in barley (Hordeum vulgare

Projektbeschreibung (en)

Breeding for new varieties by traditional plant breeding is dependent on the generation of novel genetic variations. These are generated by homologous recombination, i.e. crossover (CO; reciprocal genetic exchange between maternal and paternal chromosomes) formed during meiosis (part of sexual reproduction). Particularly in cereals COs are restricted in their total number and in their chromosomal distribution and thus present major challenges for plant breeding.

In barley (Hordeum vulgare), in proximal chromosome regions encoding one-third of all genes virtually no recombination takes place. Thus, breeders are limited in the development of new varieties as potential naturally available genetic variability remains untouched.

To improve and accelerate barley breeding processes by using the natural genetic variation available within plants maintaining biodiversity and sustainably protecting available genetic resources, molecular genetics, proteomic and cytogenetic approaches will be applied to better understand the underlying mechanisms of meiotic recombination control and to translate acquired knowledge into barley in order to modify and ultimately manipulate the frequency and distribution of meiotic recombination events.

Eckdaten

PLANT BREEDING RESEARCH

HERBY

Projektlaufzeit

01.10.2016 - 30.09.2021

Förderkennzeichen

031B0188

Fördersumme

Öffentlich: 1.226.154,00 €
Privat: 0,00 €
Gesamt: 1.226.154,00 €
Herr Dr. Stefan Heckmann
E-Mail-Kontakt
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)

Corrensstrasse 3
06466 Gatersleben
Deutschland
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