Genidentifikation und funktionelle Analysen in Gerstenmutanten mit einer erhöhten Anzahl an ährentragender Halme

• Antragstellerin: Professorin Dr. Maria von Korff Schmising
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 386675672

• Erstellungsjahr: 2025

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Der Ertrag von Getreide ist durch die Anzahl ährentragender Halme und der Anzahl der Körner pro Ähre beeinflusst. Beide Merkmale wurden während der Domestikation von Gerste und Weizen verändert. Die Wildformen zeigen eine asynchrone und hohe Bestockung, während die Kulturformen wenige Triebe gleichmässig ausbilden. Während das Wildgetreide die typische Spindelbrüchigkeit der Ähre aufweist, zeichnen sich die Kulturformen durch einen festen Spindelsitz aus. Außerdem wurde die Ährenzeiligkeit und Fruchtbarkeit der Seitenblütchen an der Ähre in Gerste während der Domestikation verändert. Die Anzahl ährentragender Halme und Körneranzahl pro Ähren sind oft negativ korreliert, was die züchterische Verbesserung des Gesamtkornertrags erschwert. Für die züchterische Verbesserung von Ertrag ist es deshalb wichtig, die grundlegenden molekularen und genetischen Mechanismen zu entschlüsseln, die die Ähren- und Pflanzenarchitektur beeinflussen. Das Ziel des Projektes war es, Gene zu identifizieren und charakterisieren, die beides, die Anzahl der Triebe und Kornzahl pro Ähre beeinflussen. Dafür haben wir Gerstenmutanten genutzt, um i) die kausalen Gene und Polymorphismen zu detektieren ii) eine funktionelle Charakterisierung der Mutanten mit Hilfe von mikroskopischer Phänotypisierung und Transkriptomanalysen in Apikal- und Seitemeristemen durchzuführen iii) die natürliche genetische Variation an Kandidatengenen in einer Kollektion von Wild- und Kulturgerste zu analysieren. Das Projekt hat neue genetische und molekulare Komponenten für die Pflanzen- und Ährenarchitektur aufgezeigt und somit einen Beitrag zum Verständnis des „Trade-off“ zwischen der Kornanzahl und Anzahl Triebe pro Pflanze geleistet.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• early maturity 7 promotes early flowering by controlling the light input into the circadian clock in barley. Plant Physiology, 194(2), 849-866.
  Helmsorig, Gesa; Walla, Agatha; Rütjes, Thea; Buchmann, Gabriele; Schüller, Rebekka; Hensel, Götz & von Korff, Maria