Funktionale Untersuchung der männlichen Sterilität in MSL Rapslinien (Brassica napus), die zur Erzeugung von Hybridsaatgut eigesetzt werden

• Antragstellerin: Professorin Dr. Margret Sauter (†)
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 247859333

Männliche Sterilität ist eine ökonomisch bedeutende Eigenschaft in der Pflanzenzucht. Sie verhindert Selbstbestäubung und sichert die fortgesetzte Nutzung des Heterosiseffektes bei der Kreuzung von zwei genetisch unterschiedlichen Eltern. MSL Linien von Raps (Brassica napus) besitzen ein mutiertes ms Gen (ms ist die Bezeichnung des Wildtypgens) das zur männlichen Sterilität führt. Diese kann durch Hitzbehandlung der Blüten oder durch das Restorer Gen R revertiert werden, so dass wieder fertile Pollen gebildet werden. Die ms und R Gene wurden kürzlich von unserem Kooperationspartner Norddeutsche Pflanzenzucht identifiziert. Das für die männliche Sterilität verantwortliche mutierte ms Gen kodiert für die Xyloglucan Endotransglykosylase BnXTH16, einem Enzym das die Hemizellulose Xyloglukan in der Zellwand modifiziert. Pollen entwickeln sich in Antheren, die jeweils vier Pollensäcke ausbilden. Die innerste Zellschicht eines Pollensackes ist das Tapetum, das wesentlich zur Mikrosporen- und Pollenentwicklung und zur Bildung der Pollenzellwand und Pollenhülle beirägt. Die zytologischen, physiologischen und molekularen Grundlagen der auf dem mutierten BnXTH16 Gen beruhenden männlichen Sterilität in MSL Rapslinien sind nicht bekannt. Auch ist nicht verstanden, wie sie durch Hitze oder durch das R Gen revertiert wird. In diesem Projekt wollen wir die Aktivität von BnXTH16 und seine Auswirkung auf die Antheren- und Pollenentwicklung untersuchen. Dazu werden wir zytologische, biochemische und molekulargenetische Methoden kombinieren und für genetische Analysen die Vorteile der zu Raps nahe verwandten Brassica-Art Arabidopsis thaliana nutzen. Wir erwarten, dass das Verständnis des Sterilitätsmerkmales in den jetzigen Züchtungslinien langfristig hilft, neue Züchtungssysteme zu etablieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen