Teilprojekt 2: Regeneration und Transformation von Braunem Senf und Erdnuss und Übertragung der „Genome Editing“ Konstrukte

Juvenal Assou, Ewa Schneider und Prof. Dr. Traud Winkelmann

Leibniz Universität Hannover, Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme

Um „Genome Editing“ zur Erstellung allergenarmer Pflanzen durchführen zu können, wird ein effizientes Transformationssystem benötigt, das die Übertragung von genetischem Material erlaubt. In der Regel nutzt man dazu das Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens (Rhizobium radiobacter), das Gene in einzelne Pflanzenzellen einschleusen und in das Genom integrieren kann. Damit aus diesen einzelnen transformierten Zellen Pflanzen gewonnen werden können, die die gewünschte Veränderung tragen, muss ein Protokoll zur Regeneration von Pflanzen aus diesen Einzelzellen etabliert und optimiert werden. Dies sind die Aufgaben von Teilprojekt 2. Mithilfe der zu erarbeitenden Regenerations- und Transformationsprotokolle werden dann die „Genome Editing“ Konstrukte (von P1-2 erstellt) in die Pflanzen eingebracht. Während Senf (Brassica juncea) als eher einfaches Objekt galt, lagen für Erdnuss (Arachis hypogea) nur vergleichsweise wenige Berichte über eine erfolgreiche Regeneration und Transformation vor und daher wurde deutlich mehr Etablierungs- und Optimierungsarbeit für diese Pflanzenart erwartet.

Sprossregeneration bei Senf nach Transformation mit A. tumefaciens unter Selektionsdruck

Dies sind die Aufgaben von Teilprojekt 2. Mithilfe der zu erarbeitenden Regenerations- und Transformationsprotokolle werden dann die „Genome Editing“ Konstrukte (von P1-2 erstellt) in die Pflanzen eingebracht. Während Senf (Brassica juncea) als eher einfaches Objekt galt, lagen für Erdnuss (Arachis hypogea) nur vergleichsweise wenige Berichte über eine erfolgreiche Regeneration und Transformation vor und daher wurde deutlich mehr Etablierungs- und Optimierungsarbeit für diese Pflanzenart erwartet.

Für Senf wurden das geeignete Pflanzenteil (Keimblätter von In-vitro-Sämlingen) und eine Kombination von Wachstumsregulatoren identifiziert, die eine effiziente Sprossbildung induzieren. Diese wurden erfolgreich für die Agrobacterium-vermittelte Transformation genutzt, so dass erste Pflanzen zur Verfügung stehen, in die bereits Genome Editing Konstrukte übertragen wurden. Diese müssen nun molekulargenetisch und morphologisch charakterisiert und für die Erstellung von Folgegenerationen zur Blüte gebracht werden.

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