PHENOME

Projektbeschreibung

In einem komplementären Versuchsansatz sollen Gene auf Pflanzenseite als auch auf Pathogenseite identifiziert werden, welche die Interaktion der Gerste mit verschiedenen phytopathogenen Pilzen beeinflussen. Zu diesem Zweck sollen genomweite „phenomics“ Screenings durchgeführt resp. entwickelt werden, die auf „gene silencing“ mittels RNAi und auf Mutagenese beruhen. Dies soll zur Identifizierung quantitativer Gen-Phänotyp-Interaktionen führen. Bis zu 2000 Gene ausgewählter Genfamilien der Gerste sollen mittels „gene silencing“ funktionell analysiert werden im Hinblick auf Pathogenresistenz als auch –Anfälligkeit. Ferner sollen Faktoren der Signaltransduktion bei Pathogenstress identifiziert werden. Zu diesem Zweck sollen ein transientes Expressionssystem als auch transgene Pflanzen eingesetzt werden. In drei phytopathogenen Pilzen der Gerste soll gezielte oder zufällige Mutagenese, RNAi als auch Genkomplementierung durchgeführt werden, gefolgt von der Quantifizierung der pilzlichen Entwicklung. Ferner soll die Auswirkung ausgewählter genetischer Veränderungen der Interaktionspartner anhand von Transkriptprofilierung auf Pflanzen-und Pilzseite untersucht werden. Die Ergebnisse werden relevant sein für die Entwicklung von Gerste und Weizen mit breiter und dauerhafter Pathogenresistenz. 

Figur 1: Übersicht über die Versuchsansätze zur Erforschung quantitativer Gen-Phänotypbeziehungen in pathogenbefallener Gerste. HIGS, wirtsinduziertes Gen- „silencing“ in Blumeria graminis; TIGS, transientes Gen-„silencing“ in einzelnen Epidermiszellen der Gerste; HAU, pilzliche Haustorien; ESH, pilzliche elongierende Sekundärhyphen. 

Partner

Wolfgang Knogge
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie
Halle

Holger Deising
Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg

Jörg Durner
Helmholtz-Zentrum München

Ralph Hückelhoven
Technische Universität München

Stephane Bieri
BASF Plant Science GmbH
Limburgerhof

Jochen Kumlehn
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung
Gatersleben

Udo Seiffert
Scottish Crop Research Institute
Dundee
United Kingdom

Patrick Schweizer (Koordinator)
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung
Gatersleben