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Projekt
Analyse des Mechanismus des Übergang von der Jugend- zur Reifephase in der ausdauernden Art Arabis alpina sowie Vergleiche mit Brassica Nutzpflanzenarten
Antragsteller
Professor Dr. George Coupland, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
Förderung
Förderung von 2011 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 196894865
Viele mehrjährige Pflanzen zeigen eine klare Jugendphase, in der sie nicht in der Lage sind zu blühen, selbst wenn sie blühinduzierenden Umweltreizen ausgesetzt werden. Wir haben Arabis alpina aus der Familie der Kreuzblütler als Modell für eine krautige ausdauernde Pflanzenart entwickelt. In dieser Art lassen sich juvenile Pflanzen nicht durch einen Kältestimulus (Vernalisierung) zur Blüte bringen. Wir haben herausgefunden, dass die kontinuierliche Abnahme von miRNA156 hierbei als Zeitgeber fungiert und die Dauer der Jugendphase bestimmt. In diesem Antrag schlagen wir vor, die Kenntnisse über die Jugendphase in mehrjährigen Arten zu vertiefen. Als erstes werden wir Ziele (targets) von miRNA156 identifizieren, die dieser Eigenschaft zugrunde liegen. In A. alpina sind 10 mRNAs, die verschiedene SQUAMOSA PROMOTER BINDING LIKE PROTEIN (SPL) Transkriptionsfaktoren kodieren, Ziele von miRNA156. Fünf davon werden während der Blühinduktion exprimiert und sind ortholog zu Genen, die bei der Blüte von Arabidopsis thalina eine Rolle spielen. Wir werden für alle Fünf Mutationen generieren, die eine Bindung von miRNA156 an diese verhindern und testen welche Mutationen die Jugendphase verkürzen. Solche Pflanzen werden in geringerem Alter durch Vernalisierung induzierbar sein. Zweitens werden wir Populationen nutzen, die wir durch die Kreuzung von A. alpina mit A. montbretiana generiert haben, einer einjährigen Schwesterart von A. alpina, die keine erkennbare Jugendphase aufweist, um Genloci zu identifizieren und zu isolieren, die den Unterschied in der Jugendphase bewirken. Drittens werden wir unsere Charakterisierung des Blühverhaltens europäischer A. alpina Akzessionen ausweiten, indem wir diese auch auf eine intraspezifische Variation der Jugendphase untersuchen. Viertens werden wir Hybridkreuzungen weiter verfolgen, die wir zwischen ein-und mehrjährigen Arten der Gattung Brassica generiert haben, um herauszufinden, ob auch in diese Arten Allele variieren, die in A. alpina die Jugendphase kontrollieren. Die Experimente basieren auf den Arbeiten der ersten Phase des Schwerpunktprogramms und sollen neue Erkenntnisse über eine wichtige Blüheigenschaft liefern, die sich zwischen ein- und mehrjährigen Arten unterscheidet, und die Ergebnisse auch auf Nutzpflanzen ausweiten.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
