Modulation der Expression des Apfelschorf-Resistenzgens HcrVf2 in klassisch gezüchteten sowie gentechnisch erzeugten schorfresistenten Apfelsorten

• Antragstellerin: Dr. Cornelia Chizzali
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226112348

Die Apfelproduktion, integriert wie organisch, verlangt über 15 Fungizidbehandlungen jährlich, um den Apfelschorf, ausgelöst durch den Pilz Venturia inaequalis, zu bekämpfen. Alle kommerziell wichtigen Sorten sind anfällig, nur einige im organischen Anbau verwendete Sorten enthalten die Resistenz Vf aus dem wilden Apfelgenotyp Malus floribunda 821. Der Genlokus Vf enthält 4 Sequenzen, die ähnlich in Tomate vorkommen (Homologe der Cladosporium fulvum-Resistenzgene). Eine dieser Sequenzen, HcrVf2, eingebaut in die schorfanfällige Apfelsorte Gala, vermittelt diese absolute Resistenz. Allgemein gelten Resistenzgene als konstitutiv exprimiert, aber es gibt Anzeichen für eine von Inokulation oder Stress abhängige Expression (Modulation) von HcrVf2 in den klassisch gezüchteten Vf-Sorten. Hingegen kann nach Einbau mit gentechnologischen Methoden die Modulation dieses Gens (mit eigenem Promotor und Terminator) wegen der nicht natürlichen Positionierung im Apfelgenom nicht mehr oder nicht im gleichen Ausmaß stattfinden. Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst die natürlichen Expressionsgrade des HcrVf2-Gens in mehreren züchterisch erhaltenen Apfelsorten verglichen. Dann werden Expressionsunterschiede oder -gemeinsamkeiten zu verschiedenen Linien der gentechnisch erzeugten HcrVf2-Sorte ermittelt. Die Modulation der Expression wird zeit- und stressabhängig analysiert. Im Mittelpunkt stehen quantitative HcrVf2-Expressionsuntersuchungen in den gezüchteten Vf-Sorten und den transformierten HcrVf2-Linien zusammen mit Datenerhebungen über phänotypische Resistenz/Anfälligkeit. Die Positionseffekte gelten in der Gentechnologie-Debatte, im speziellen bei der Cisgenese (Verwendung nur arteigener Gene mit eigenem Promotor und Terminator), als Ursprung möglicher negativer Auswirkungen, die aber durch wissenschaftliche Arbeiten weder untermauert noch widerlegt sind. Somit wird dieses Projekt wegweisende Daten liefern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr. Cesare Gessler