Wiederherstellung genomstabiler Rapsformen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Annaliese Mason
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323862842

Raps (Brassica napus) ist eine Kulturpflanze mit hohem Inzuchtanteil, der die nötige genetische Diversität für anhaltende züchterische Verbesserung fehlt. Eine gängige Methode, um die genetische Diversität in Raps zu erhöhen, ist die Neuerschaffung oder Resynthese der Art durch die Erstellung von Hybriden zwischen den Vorgängerarten B. rapa und B.oleracea. Diese neuen Hybriden haben dieselbe chromosomale Zusammensetzung wie B. napus sowie eine erhöhte genetische Diversität. Allerdings besitzen diese Hybriden auch instabile Genome aufgrund einer gestörten Kontrolle der Meiose und verlieren Chromosome, und damit auch von Generation zu Generation notwendige genetische Informationen für das Pflanzenwachstum und die Fruchtbarkeit. Der Grund für diese genomische Instabilität ist unbekannt, vor allem da natürlicher B. napus genomisch stabil ist. Wir schlagen zwei mögliche Hypothesen für diese Instabilität in neuen Hybriden vor. Erstens könnte diese Instabilität an allelischer Variation in den Vorgängerarten liegen, also an genotypischen Unterschieden in genomischer Stabilität, sodass die richtigen genetischen Varianten für die Produktion stabiler Rapsresynthesen durch den Menschen erst noch gefunden werden müssen. Zweitens könnte sich kurz nach der Herausbildung von Raps eine Mutation ereignet haben, die die genomische Stabilität hervorruft. Diese Hypothesen wollen testen, indem wir die genomische Stabilität in einem großen Set (292 Linien) künstlicher hergestellter Rapslinien untersuchen. Zur Quantifizierung genomischer Umordnungen soll Hochdurchsatz-Marker-Genotypisierung eingesetzt werden, und Fruchtbarkeit und meiotisches Verhalten wird gemessen, um festzustellen, welche Linien einen stabilen und welche einen instabilen Phänotyp aufweisen. Die Identifizierung der Mechanismen der genomischen Stabilität in Raps wird nicht nur faszinierende Einblicke in die Evolution dieser Art gewähren, sondern auch von direktem Nutzen sein, wenn nützliche genetische Diversität in Raps übertragen werden soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Rod Snowdon