RYE EXPRESS

Projektbeschreibung

Roggen (Secale cereale L.) weist gegenüber abiotischen Stressbedingungen wie Trockenheit, Frost und geringer Bodenfruchtbarkeit eine hohe Toleranz auf. Die Ausschöpfung des genetischen Potentials, das in der Züchtung für die Sortenverbesserung genutzt werden könnte, wird durch fehlende Sequenzinformationen für Roggen erschwert. Hauptziel des Projektes ist die Entschlüsselung des in Roggen vorhandenen genetischen Potentials durch die Erstellung einer Ressource für den exprimierten Teil des Roggengenoms zur funktionalen Genomanalyse. Fünf sehr diverse Roggeninzuchtlinien werden zur cDNA-Sequenzierung verwendet. Um einen möglichst umfassenden Teil des Roggentranskriptoms abzudecken, werden RNA-Proben eines jeden Genotyps von einem definierten Set an Pflanzengeweben und Entwicklungsstadien isoliert. Die cDNAs jedes Genotyps werden gepoolt, normalisiert und mittels 454-Sequenzierung (Roche, GS-FLX) analysiert. Die EST-Sequenzen werden in Datenbanken der wissenschaftlichen Gemeinschaft als Ressource zur Untersuchung von abiotischem Stress zur Verfügung gestellt.

Das Zusammenfügen von Transkriptsequenzen lässt ein robustes Set an UniGenen erwarten, die in allen fünf Genotypen vorkommen und die Grundlage für die Erhebung von SNPs in silico liefern. Ein weiteres Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Hochdurchsatz-Genotypisierungsplattform für Roggen, die SNPs, insbesondere von stressinduzierten Genen enthält. Diese Plattform wird auf Basis des Oligo Pool Assay (OPA) für den Illumina GoldenGate® Genotypisierungsservice entwickelt. Im Rahmen des Projektes werden drei Roggen-Kartierungspopulationen (Set A), ein repräsentatives Sortiment an Inzuchtlinien der derzeit verfügbaren Roggengenpools und Eltern weiterer Kartierungspopulationen sowie das in GABI RYE-FROST verwendete Material (Set B) genotypisiert. Die für Set A gewonnenen Daten werden zur Erstellung einer hochauflösenden Transkriptkarte genutzt. Diese Karte dient dem Abschätzen der Kolinearität zwischen Roggen und anderen Getreidegenomen. Genotypisierungsdaten von Set B werden für die Schätzung des intra- und interchromosomalen Kopplungsphasenungleichgewichts (linkage disequilibrium, LD) und genetischer Diversitätsparameter im GABI RYE-FROST Projekt verwendet. 

Abbildung 1. Fünf sehr diverse Roggengenotypen zur cDNA Sequenzierung
 

Partner

Dr. Eva Bauer (PI, Koordinator)
Technische Universität München
Wissenschaftszentrum Weihenstephan
Lehrstuhl Pflanzenzüchtung
Am Hochanger 4
85350 Freising
eva.bauer@wzw.tum.de

Dr. Nils Stein (PI)
IPK Gatersleben
Group Genome Diversity
Dep.Genebank
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
stein@ipk-gatersleben.de

Dr. Uwe Scholz (PI)
IPK Gatersleben
Bioinformatik und Informationstechnologie
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
scholz@ipk-gatersleben.de

Dr. Klaus Mayer (PI)
Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
MIPS/IBI Inst. for Bioinformatics
Ingolstädter Landstraße 1
85764 Neuherberg
K.mayer@gsf.de