Analyse wirtschaftlich wichtiger Merkmale in Zierpflanzen mit komplexen Genomen

Abstract

Im Gegensatz zu Pflanzenarten die als Modelle für die Grundlagenforschung genutzt werden oder den wichtigsten landwirtschaftlichen Kulturpflanzen hat die Züchtungsforschung an Zierpflanzen mit einer Reihe von spezifischen Problemen zu kämpfen. Eines der Probleme ist die hohe Diversität an Zierpflanzenkulturen, die zur Folge hat, dass es, im Vergleich zu den landwirtschaftlichen Hauptkulturen, nur relative geringe Investitionen in Forschung und Entwicklung für die einzelne Kulturart gibt. Weitere Probleme entstehen durch Polyploidie, große Genome, lange Generationszeiten und schlechte Transformierbarkeit. Als Beispiel werden Arbeiten zur Resistenz an Rosen vorgestellt. In tetrasom spaltenden Nachkommenschaften mit Aufspaltung von Resistenz gegenüber einzelnen pathogenen Rassen eines Erregers ist die Markerentwicklung schwierig, da der Nachweis von Repulsionskopplungen sehr große Nachkommenschaften erfordert. In einem zweiten, alternativen Ansatz wurden in einem Panel von 96 überwiegend tetraploiden Rosensorten Assoziationsstudien zur Resistenz gegen verschiedene Pathogene und zu verschiedenen anderen Merkmalen durchgeführt. Als Markersysteme wurden hauptsächlich SNPs von einem Axiom SNP array sowie KASP Marker verwendet. Beispielhaft werden einzelne mit QTLs assoziierte Marker und erste Validierungsexperimente in unabhängigen Populationen sowie die Problematik der Dosisermittlung in tetraploiden Genotypen vorgestellt. Abschließend werden Ansätze und erste Ergebnisse zur Modifizierung von MLO-Genen in tetraploiden Rosen mit Hilfe von TALEN und CRISPR gezeigt.