Isolierung und molekulare Analyse von Genen der Endospermentwicklung bei Mais

• Applicant: Professor Dr. Udo Wienand
• Subject Area: Agriculture, Forestry and Veterinary Medicine
• Term: from 1996 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5267154

Für das Verständnis der komplexen Stoffwechselwege und Vorgänge, die während der Kornentwicklung und Kornreifung ablaufen, ist die Erforschung der molekularen Grundlagen dieser Prozesse außerordentlich wichtig. Insbesondere hinsichtlich der gezielten Veränderung von Entwicklungsprozessen des Endosperms ist die detaillierte Analyse von Genen notwendig, die an der Kornentwicklung beteiligt sind. Bei Mais sind von der Vielzahl der an der Endospermentwicklung beteiligten Gene bislang nur einige molekular analysiert worden. Im vorgelegten Projekt sollen vorwiegend zwei Gene der Mais-Endospermentwicklung weiter bearbeitet werden. Dieses sind die Gene etched 1 und dappled 1. Das etched 1 Gen ist ein pleitropes Gen, das außer der Endospermentwicklung auch die Entwicklung der Blätter im Sämlingsstadium beeinflußt. Das Gen dappled 1 ist dominant und essentiell für die Endosperm/Aleuronentwicklung bei Mais. Mutationen in den beiden Genen können, je nach Ausprägung, lethal sein. Etched 1 wurde im Rahmen des Erst- und Zweitantrages kloniert und wird augenblicklich molekular analysiert. Die Aminosäuresequenz des Gens zeigt keine Homologie zu bereits bekannten Sequenzen. Die molekulare Analyse von etched 1 soll jetzt weitergeführt werden, um die Funktion des Gens verstehen zu können. Ebenso steht eine weitere etched Mutante, etched 2 zur Verfügung, die auch kloniert werden soll. Das Gen dappled 1 ist in der molekularen Analyse noch nicht soweit fortgeschritten wie etched 1 und die Klonierung eines putativen Genfragmentes von dappled 1 muß erst noch durch weitere Analysen bestätigt werden. Das bislang isolierte Sequenzfragment hat Homologie zu Zinkfingerproteinen. Weitere Endospermmutanten, die durch Transposon tagging mit dem transponierbaren Element Mutator hergestellt wurden, stehen jetzt ebenfalls als genetisch definierte Linien zur Verfügung und sollen zur Klonierung der entsprechenden Gene verwendet werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1005: Genetische und molekulare Aufklärung von Prozessen der Merkmalsausprägung bei Nutzpflanzen