DNA-Fragment-Analyseeinrichtung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Wie im Antrag für Forschungsgroßgeräte erläutert wurde, befasst sich die Abteilung Molekulare Pflanzenzüchtung des Instituts für Pflanzengenetik zu einem wesentlichen Teil mit Fragestellungen, zu deren Klärung die Analyse genetischer Polymorphismen in Pflanzenpopulationen notwendig ist. In diesem Rahmen sind verschiedene Forschungsprojekte verfolgt worden, in denen molekulare Marker mit Kopplung an wichtige gartenbauliche Merkmale detektiert wurden, Markerdaten zur Analyse von Verwandtschaftsvertiältnissen genutzt wurden oder Pathogenpopulationen untersucht wurden. Folgende Beispiele können stellvertretend genannt werden: 1. Genetische und molekulare Analyse der Sternrußtauresistenz in Rosen. Nachdem durch eine Feinkartierung das monogen dominante Resistenzgen Rdr1 auf einem BAC-Contig eingegrenzt und zwei BAC-contigs sequenziert wurden, konnten verschiedene SSR Marker u. A. im später charakterisierten Resistenzgen Rdr1 entwickelt werden, die nun für weitere Projekte genutzt werden. Daraus haben sich mehrere Masterarbeiten entwickelt, in denen neue Resistenzgene u. A. mit Hilfe der bereits entwickelten Marker charakterisiert werden bzw. wurden. 2. Genetische Analyse von Sekundärmetalobiten in Rosen. Durch die erweiterten Kapazitäten und die Möglichkeiten effektiv SSCP Marker durch die Venwendung des LiCor Scanners zu detektieren, konnten sowohl durch konventionelle Marker (AFLP, SSR) als auch aus Kandidatengenen des Sekundärstoffwechsels molekulare Marker mit Kopplung an Komponenten des Blütenduftes bei Rosen entwickelt werden. Die Kartierungsarbeiten wurden in einer internationalen Kooperation unter Führung des Instituts für Pflanzengenetik mit Partnern aus Frankreich, den Niederlanden und den USA zur Erstellung einer integrierten Markerkarte der Rose genutzt. 3. Genetic physiological and molecular approaches to improve heat and drought tolerance of tropical tomato (GTZ, Projekt in Kooperation mit dem AVRDC in Taiwan). In diesem Projekt sollte u. A. die Vererbung von Hitzetoleranz in Kreuzungsnachkommenschaften von hitzesensitiven und toleranten Tomatenlinien untersucht werden. Da der Polymorphiegrad zwischen Kulturtomaten extrem niedrig ist, mussten neben DArt und SNP Markern auch in großem Umfang SSR und AFLP Marker untersucht werden, was effektiv nur durch die Nutzung des Großgeräts möglich war. 4. Markergestützte Züchtung von Chrysanthemen zur Verbesserung der Pflanzenarchitektur und der Blütengröße (BLE Kooperationsprojekt mit Industriepartner). Dieses Dissertationsprojekt befasst sich mit grundlegenden genetischen Analysen der Verzweigungs- und Blütenstandsstruktur bei Chrysanthemen. Neben Arbeiten zur genetischen Diversität in einem breiten Spektrum an Sorten und Arten werden zur Zeit in großem Umfang Marker zur Analyse von QTL mit Einfluss auf die genannten Merkmale untersucht. Dazu werden auch Marker aus Kandidatengenen entwickelt, die in Form von SSCPs analysiert werden. Dieses Projekt basiert in wesentlichen Teilen auf der Nutzung des Großgeräts und wurde bzw. wird auch durch BSc und MSc Arbeiten unterstützt. Neben den genannten Drittmittelprojekten wurde das Großgerät auch intensiv genutzt um in mehreren kleineren Projekten Abschlussarbeiten zu ermöglichen sowie in Kooperation mit der Universität Kassel (AG Prof. Dr. K. Welsing) neue Marker für eine Reihe von Pflanzenarten aus ökologischen Forschungsprojekten zu entwickeln.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2009). Genetic diversity of Osteospermum genotypes analysed by AFLP and chloroplast SSR markers. Eur. J. Hort. Sci. 74: 86-94
Gawenda 1. and T. Debener
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(2009). Isolation and characterization of eleven new microsatellite markers for Macaranga (Euphorbiaceae). Mol. Ecol. Res. 9: 1049-1052
Baier, C., Guicking, D., Prinz, D., Fey-Wagner, C., Wöhrmann, T., Weising, K., Debener, T., Schie, S. and Blattner, F.
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(2009). Microsatellite mariners for Spergularia media (L.) Presl. (Caryophyllaceae) and their cross-species transferability. Mol. Ecol. Res. 9: 1424-1426
Prinz, K, S. Schie, T. Debener, 1. Hensen and K. Weising
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(2009). Microsatellite markers for the tetraploid halophyte Suaeda maritima (L.) Dumort. (Chenopodiaceae) and crossspecies amplification in related taxa. Mol. Ecol. Res. 9: 1247-1249
Prinz, K., Hensen, I., Schie, S., Debener, T., and Weising, K
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(2010). Genetic dissection of scent metabolic profiles in diploid rose populations. Theoret. Appl. Genet. 120: 1461-1471
Spiller, M, Berger, RG, Debener, T
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(2010). Microsatellite markers from a BAC contig spanning the Rdri locus: a tool for marker-assisted selection in roses. Theoret. Appl. Genet. 120:765-773
Biber, A., Kaufmann, H., Linde, M., Terefe, D., Spiller, M., Debener, T
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(2011). An SSR from the LRR region of the rose Rdri gene family is a useful RGA marker for roses and other Rosaceae. Plant Breeding 130 (2): 291-293
Terefe, D., Debener T
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(2011). Markers for omamental traits in Phalaenopsis orchids: population structure, linkage disequilibrium and association mapping. Molecular Breeding
Gawenda, I. Schröder-Lorenz, A., Debener, T.
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(2011). Mining disease resistance genes in roses: functional and molecular characterisation of the Rdr1 locus. Frontiers in Plant Biology 2: Article 35
Terefe-Ayana, T., Yasmin, A., Le, T.L. Kaufmann, H., Biber, A., Kühr, A., Schmidt, N., Linde, M. and Debener, T.
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(2011). Taxonomie analysis of pectolytic Enterobacterial strains by two complementary DNA- assays, AFLP and MLSA. Plant Pathology
Nabhan, S., Wydra, K., Unde, M. and Debener, T.
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(2011). Towards a unified Genetic Map for diploid roses. Theoret. Appl. Genet. 122 (3): 489-500
Spiller, M., Linde, M., Hibrand-Saint Oyan,t L., Tsai, C.J., Byrne, D.H., Smulders, MJM, Foucher F, Debener, T.
