Mehr Gene für höhere Fitness unter Salzstress: Identifikation von Genen deren Expressionsunterschiede, basierend auf unterschiedlichen Ploidiegraden, eine Verbesserung der Salztoleranz bewirken.

• Antragstellerin: Dr. Sina Fischer
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Genetik und Genomik der Pflanzen ; Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286130446

Um die Nahrungsmittelversorgung in den nächsten Jahrzehnten sicherzustellen ist eine Zunahme der landwirtschaftlichen Produktion erforderlich. Die Verbesserung der Salztoleranz von Nutzpflanzen ist in diesem Rahmen notwendig, da intensiv landwirtschaftlich genutzte Flächen erhöhte Salzgehalte aufweisen. Untersuchungen von tetraploiden Arabidopsis thaliana Pflanzen haben gezeigt, dass diese eine höhere Salztoleranz aufweisen. Ploidisierungs Ereignisse sind in der Evolution vieler heute vorkommenden Samenpflanzen zu finden und haben, durch die Erhöhung der genomischen Variabilität und daraus folgender Anpassungsfähigkeit an wechselnde Umweltbedingungen, maßgeblich zur Artentwicklung beigetragen. Die molekulare Analyse der höheren Salztoleranz in tetraploiden A. thaliana Accessions wird helfen zu verstehen, wie Ploidisierungen zur Evolution beitragen. Gleichzeitig wird die Entwicklung von salztoleranteren Kultivaren durch die Analyse natürlich vorkommender genetischer Ressourcen ermöglicht. Der Ploidiestatus der Wurzeln ist der maßgebliche Faktor in der höheren Salztolerant von tetraploiden A. thalianas. Basierend auf dieser Erkenntnis wurde mit dem Gastlabor eine Strategie zur Identifikation von Genen relevant für die höhere Salztoleranz, entwickelt. In einem gezielten Vorgehen werden Kandidatengene durch die Analyse tetraploider knock-out Mutanten untersucht. Zusätzlich werden Expressionsunterschiede zwischen Diploiden und Tetraploiden, erfasst durch RNA deep sequencing (RNA-seq), herangezogen um weitere Kandidatengene zu identifizieren. Die Relevanz der Kandidatengene für die Salztoleranz wird in tetraploiden Mutanten und deren Antwort auf abiotischen Stress untersucht.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. David E Salt