Funktionelle Charakterisierung von cis-regulatorischen Variationen welche Merkmalsunterschieden im Mais zu Grunde liegen

• Antragsteller: Thomas Hartwig, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458854361

Natürliche Variation stellt ein enormes Potential zur Verbesserung von Nutzpflanzeneigenschaften dar. Allerdings wurde gezeigt, dass sich ein Großteil der genetischen Variation in nicht-kodierenden Bereichen befindet, was eine punktgenaue Identifikation von vorteilhaften Allelen erschwert. Einer der erfolgreichsten Ansätze dies dennoch zu erreichen, sind genomweite Assoziationsstudien (GWAS). Allerding fehlt diesen Ansätzen für gewöhnlich die Auflösung um denjenigen Polymorphismus zu identifizieren, der tatsächlich eine Änderung im Phänotyp hervorruft. Außerdem können sie die molekularen Mechanismen dazu nicht erklären. Dieser Antrag hat das Ziel unser Verständnis darüber, wie nicht kodierende Polymorphismen den Phänotypen in Mais beeinflussen, zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen schlagen wir eine Methode vor, die wir FIND-CIS (F1-vermittelte Identifizierung von nicht-kodierenden SNPs die cis-Elemente beinflussen) nennen. Die Idee hinter FIND-CIS ist es, funktionelle Polymorphismen über ihre Fähigkeit Transkriptionsfaktorbindung zu beinflussen, zu identifiezieren. Anstelle von Inzuchtlinien verwenden wir die F1 Generation um die unterschiedlichen Genome direkt zu vergleichen. Wir messen dabei den Einfluss, den Polymorphismen auf Transkriptionsfaktor Bindung haben. Ferner schlagen wir eine bioinformatische Analyse vor, die es erlaubt, ursächliche von nicht-ursächlichen Variationen zu unterscheiden. Als Machbarkeitsprüfung planen wir FIND-CIS auf die Trockenstressantwort in Mais anzuwenden. Das Ziel ist hierbei besser zu verstehen, wie genetische Variationen die Trockenstressantwort in Mais beeinflussen und Ziele für zukünftige Genomeditierungsansätze zu identifizieren mit dem letzentlichen Ziel trockentolerantere Mais Varianten zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen