Regulating Tomato quality through Expression

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Zhangjun Fei, Ph.D.; Professor Dr. Alisdair Fernie, Ph.D.; Professor Dr. James Giovannoni, Ph.D.; Professor Dr. Harry Klee; Professorin Dr. Cathie Martin; Professor Dr. Björn Usadel
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263748294

Die beiden Ziele von RegulaTomE sind, (i) die Bedeutung der Transkriptionsregulation der Stoffwechselwege zu definieren, die Qualitätsmerkmale in Tomaten zu bestimmen und (ii) solche Transkriptionsregulatoren auf molekularer Ebene zu identifizieren. Die in diesem Projekt priorisierten Qualitätsmerkmale sind solche mit Bedeutung für die antioxidative Kapazität, da diese Auswirkungen auf Haltbarkeit und Nährwert von Tomaten hat, sowie solche Merkmale mit Auswirkungen auf den Fruchtgeschmack und Über-Reifung, da beide Eigenschaften die Haltbarkeit und die organoleptischen Eigenschaften der Tomate wesentlich beeinflussen. RegulaTomE wird die natürliche Variation in Introgressionslinien (ILs), die exotisches Material aus Wildarten in die kultivierte Tomate eingekreuzt haben verwenden. RegulaTomE wird dieses Material benutzen, um die Bedeutung der Transkriptionsregulation zu bewerten und regulatorische Gene zu identifizieren. Um Gene mit den Solanum lycopersicoides ILs zu identifizieren, die Stoffwechselwege regulieren, und um so viel wie möglich Variation für verbesserte Tomaten erfassen zu können ist es notwendig eine große Anzahl von Ressourcen zu entwickeln. Diese zu entwickelnden Ressourcen umfassen Genom und Transkriptomsequenzen, sowie detaillierte Metabolit- und Transkriptomprofile der Frucht aller ILs und stellen unschätzbare Werkzeuge und Ressourcen für die Tomatencommunity dar, um die ungenutzte natürliche Variation in S.lycopersicoides maximal auszunutzen. Das RegulaTomE Verbundprojekt wird zur Identifizierung von regulatorischen Genen führen, was ein wichtiger Fortschritt in der Grundlagenforschung sein wird, aber auch neue Werkzeuge für Metabolic Engineering der Fruchtqualität liefern.Es ist zu erwarten, dass die natürliche Variation in der Fruchtqualität von den S.lycopersicoides ILs sofort zur Tomatenverbesserung -entweder direkt durch Einkreuzung in Kultursorten oder indirekt durch die Identifizierung von Allelen, welche positive Beiträge zu den Qualitätsmerkmalen in anderen nahen Tomaten Verwandten liefern- angewendet werden kann.Die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus vier wichtigen europäischen Organisationen und zwei US-Universitäten, die weltweit führende Pflanzenforschung und landwirtschaftliche Innovation betreiben, wird die Entwicklung von Tools und Ressourcen auf einer Skala ermöglichen, die auf nationaler Ebene nicht ereichbar wäre.Die Ergebnisse von RegulaTomE werden einerseits ein bisher nicht dagewesenes Verständnis schaffen sowie Werkzeuge in Form von Genen und molekularen Markern erzeugen, um die Entwicklung von länger haltbaren, nahr- und schmackhaften Früchten auch anderer Kulturarten zu unterstützen. Die Wirksamkeit dieser Werkzeuge und die Bedeutung des aus RegulaTomE erworbenen Wissens werden dafür sorgen, dass das Projekt direkt einen positiven Einfluss auf die Ernährungssicherheit und den nachhaltige Obstanbau hat.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Israel, USA
• Mitverantwortlich: Dr. Takayuki Tohge
• Kooperationspartner: Professor Dr. Daniel Zamir