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Verbundprojekt: Klimatolerante Kartoffel durch Aufhebung der siRNA-vermittelten Hemmung der Knollenbildung - Teilprojekt B (KLIKA)
Projekt
Förderkennzeichen: 281D114B21
Laufzeit: 01.04.2023
- 31.05.2026
Fördersumme: 186.092 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Ackerbau, Abiotischer Stress, Klimaanpassung, Kartoffel, Pflanzenzüchtung, Pflanzengenetische Ressourcen
Der Klimawandel-bedingte Temperaturanstieg bereitet dem Kartoffelanbau in den südlichen Regionen Deutschlands, aber auch anderen Teilen der Welt zunehmend Probleme. Die Temperaturempfindlichkeit betrifft sowohl die Knollenbildung als auch die Knollenqualität. Als Ergebnis werden weniger Knollen mit geringer Qualität geerntet. Um dem entgegenzuwirken zielt das Verbundprojekt auf die Erhöhung der Hitzetoleranz relevanter Kartoffelsorten durch Ausnutzung der natürlichen allelischen Variation bzw. durch Erhöhung der genetischen Vielfalt mittels chemischer Mutagenese. Als Zielgen zur Verbesserung der Hitzetoleranz haben wir den SES Lokus identifiziert. Das Gen kodiert für eine kleine RNA (sRNA), welche die Bildung des knolleninduzierenden SP6A Proteins unterdrückt. Eine Hemmung der SES Aktivität erlaubt die Knollenbildung bei Lufttemperaturen, die bei konventionellen Sorten die Knollenbildung unterdrücken. Die bisherigen Erkenntnisse beruhen auf Ergebnissen, die u.a. durch die Einführung eines Transgens in die Kartoffelsorte Solara erzielt wurden. Bei diesem "proof-of-concept" Ansatz konnte die positive Wirkung eines Knock-down unter Gewächshausbedingungen und für diesen Genotyp eindeutig demonstriert werden. Zur Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis sind aber noch zentrale Fragen zu klären. So ist unklar, ob der Ansatz sortenunabhängig anwendbar ist und ob Kock-out Ansätze im Vergleich zum Knock-down zielführend sind. Ebenso unklar ist, ob es Dosis-abhängige Effekte und natürliche genetische Variationen gibt, die z.B. zur veränderter Expression von SES oder SP6A führen. Da die Züchtung neuer Kartoffelsorten sehr zeitaufwendig ist, müssen die erwähnten Fragen vor Eintritt in ein Zuchtprogramm geklärt werden. Zu diesem Zweck sollen Genomeditierungsverfahren herangezogen und gezielt alternative Allele gesucht, hergestellt und getestet werden. Diese Ergebnisse dienen der Abschätzung der Erfolgsaussichten und helfen das züchterische Risiko zu minimieren.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
- Klimawandel
