Untersuchungen und physikalische Kartierung von Genen im hexaploiden Weizen, verantwortlich für die Embryoentwicklung in Weizen-Roggen-Hybriden durch Interaktion mit dem Roggengenom

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Börner
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237881595

Eine der Reproduktionsbarrieren, verantwortlich für die Isolation von Arten ist Embryo-Lethalität, zurückzuführen auf eine gestörte Interaktion der parentalen Genome. Auftretende Embryo-Lethalität in Kreuzungen zwischen hexaploidem Weizen und diploidem Roggen ist das Ergebnis von komplementärer Interaktion zwischen den Genen/Allelen Eml-A1 des Weizens und Eml-R1b des Roggens. Zusätzlich enthält das Weizenchromosom 1D bisher nicht bekannte genetische Faktoren, die einen deutlichen Effekt auf die Lebensfähigkeit von Weizen-Roggen-Hybriden haben. Aufgabe des vorangegangenen Projektes war es, Gene im hexaploiden Weizen zu analysieren und zu kartieren (Eml-A1, lokalisiert auf dem Chromosom 6A und ein weiteres unbekanntes Gen(e) lokalisiert auf Chromosom 1D), welche die Entwicklung von Embryo und Endosperm in Hybriden zwischen Weizen und Roggen durch Interaktionen mit dem Roggengenom steuern.Die Ziele des Fortsetzungsantrages sind: (i) Determination der genetischen Identität von Eml-R1b und Eml-A1 in Amphihaploiden, Amphidiploiden und den Ausgangsformen mittels GBS Analyse; (ii) Analyse der Ursache für Sterilität in amphidiploiden (ADL2) Weizen-Roggen Hybriden (iii) Auswahl von Kandidatengenen und detaillierte Analyse der Genexpression im Apikalmeristem von Embryonen in Weizen-Roggen Hybriden, welche die Allele Eml-A1 und Eml-R1b tragen, mittels RNA-Sequenzierung und (iv) Identifizierung der Funktion des Dee-D1 Lokus auf dem Weizenchromosom 1D.Damit werden weitere neue Erkenntnisse über genetische Mechanismen generiert, welche die Entwicklung von Apikalmeristemen in frühen Stadien der Embryogenese in Weizen-Roggen-Hybriden (und in Hybriden anderer Pflanzenarten) steuern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen