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EpiC-Epibrass: Epigenetische Kontrollmechanismen der kälteinduzierten Blühinduktion und Blütenknospenentwicklung in Brassica napus und Arabis alpina - Teilprojekt B (Epibrass)
Projekt
Förderkennzeichen: 031B1223B
Laufzeit: 01.07.2022
- 30.06.2025
Fördersumme: 383.220 Euro
Forschungszweck: Grundlagenforschung
Die Klimaveränderungen werden einen Einfluss auf die reproduktive Entwicklung von Kulturpflanzen haben und brauchen deshalb neue Ansätze für die Pflanzenzüchtung. In dem vorgelegten Projektantrag soll die Rolle von epigenetischen Kontrollmechanismen für die Blütenbildung bei Brassica napus und der nahen Verwandten Arabis alpina während verschiedener Stadien der reproduktiven Entwicklung untersucht werden. Unter Feldbedingungen findet die Induktion der Blütenbildung beim Winterraps und anderen Brassicaceaen bereits zu Anfang der Kälteperiode statt, während die ersten Blüten sich dagegen erst Ende April bis Anfang Mai öffnen. Was diese Dormanz der Blütenanlagen von mehreren Monaten kontrolliert, ist noch völlig unverstanden. Wir werden dazu genomweite Expressionsanalysen durch RNA-Seq und genomweite Methylierungsanalysen am Histon 3 durch ChIP-Seq durchführen. Neben den genomweiten Untersuchungen werden wir insbesondere Blüh-Repressoren aus der Familie der MADS-Box Gene näher untersuchen. Wie in Arabidopsis gezeigt wurde spielt hier vor allem das FLC Gen eine herausragende Rolle für die Induktion der Blütenbildung durch Winterbedingungen. FLC wird durch die Vernalisation runterreguliert und anschließend epigenetisch durch Methylierung am Histon 3 dauerhaft reprimiert. Weitere Repressoren der MADS-Box Genfamilie sind die MAF Gene und SVP, deren Expressionsprofile in Arabidopsis auch mit der beginnenden Blütenbildung negativ korreliert sind. Unsere Untersuchungen werden zeigen, inwieweit diese Regulationsmechanismen im polyploiden Winterraps und in der perennierenden Modelpflanze A. alpina (diploid) vorliegen. Wir erwarten durch diese Untersuchungen einen tieferen Einblick in den 2-stufigen Prozess der Blütenbildung bei den Brassicaceaen zu erhalten und Gene zu identifizieren, die diesen 2-stufigen Prozess kontrollieren. Eine Transformation der verantwortlichen Gene sollte dann am Ende erlauben eine Art von Dormanz auch in annuellen Arabidopsis Pflanzen zu etablieren.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
- Informatik
