CROPS OF THE FUTURE

HaploReg

Programmierbare Regulierung der Genaktivität in haploiden Mikrosporen zur verbesserten Pflanzenzüchtung

Koordinator: Dr. Oleksandr Dovzhenko – ScreenSYS GmbH

Projektbeschreibung

Für die effiziente Genomintegration spezifischer und relevanter Merkmale, um die landwirtschaftliche Produktion in einem sich verändernden Klima und einer wachsenden Bevölkerung der Welt zu sichern, ist Präzisionszüchtung
dringend erforderlich. Gegenwärtig ist eine präzise Genomeditierung in Pflanzen nur in somatischen Zellmodellen verschiedener Herkunft erreicht worden. Die Entwicklung einer Technologie zur direkten Veränderung des Genoms haploider Mikrosporen (unreife männliche generative Pflanzenzellen) auf kontrollierbare Weise ermöglicht eine rationelle Mutagenese und Erzeugung von vollständig homozygoten Pflanzen für Züchtungsprogramme in einem einzigen Schritt durch Verdoppeln des Genoms von genomeditierten Mikrosporen. Ein wesentlicher Engpass bei der Anwendung neuartiger Biotechnologien selbst bei Kulturen mit den etablierten Protokollen für die Embryogenese von Mikrosporen ist das Fehlen effizienter Methoden zur Aufnahme von Makromolekülen. Daher zielt dieses Projekt auf die Entwicklung einer effizienten Aufnahme von Makromolekülen in Mikrosporen aus Raps und Mais für die anschließende Validierung und Verwendung verschiedener Komponenten von Genom-Editing-Maschinen (GE) in Multiplex- /
Hochdurchsatz-Assays ab. Die Proof-of-Concept-Anwendungen zur Bearbeitung von Genomen in Mikrosporen werden auf nicht-kodierende Bereiche des Genoms, insbesondere miRNA-Gene, zur programmierbaren simultanen Repression und Expression von Proteinsequenzen ausgedehnt.

(english (Beta))

HaploReg
Programmable REGulation of gene activity in HAPLOid microspores for improved crop plant breeding

Projektbeschreibung (en)

Precision breeding to integrate specific, agriculture-relevant traits for applications is highly demanded to secure agricultural production in world’s changing climate and growing population. Currently, precise genome editing in plants has been achieved only in somatic cell models of various origin. Development of a technology to directly edit genome of haploid microspores (immature male generative plant cells) in a controllable manner will enable rational mutagenesis and generation of fully homozygous plants for breeding programs in a single step by doubling genome of
genome-edited microspores. A major bottleneck for application of novel biotechnologies even in crops with the established microspore embryogenesis protocols is a lack of efficient methods for delivery of macromolecules. Therefore, this project targets development of efficient uptake of macromolecules in microspores from rapeseed and maize for subsequent validation and use of various components of genome editing (GE) machinery in multiplex/high-throughput assays. The proof-of-concept genome-editing applications in microspores will be extended to targeting non-coding regions of the genome, in particular miRNA genes, for programmable simultaneous repression and expression of protein sequences

Eckdaten

CROPS OF THE FUTURE

HaploReg

Projektlaufzeit

01.07.2018 - 30.06.2020

Förderkennzeichen

031B0555

Fördersumme

Öffentlich: 499.960,00 €
Privat: 503.171,00 €
Gesamt: 1.003.131,00 €
Dr. Oleksandr Dovzhenko
E-Mail-Kontakt
ScreenSYS GmbH

Sonnenstr. 5
79104 Freiburg im Breisgau
Deutschland