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Max Planck Gesellschaft e.V
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Pflanzenmaterial

Pflanzenmaterial

Wir nutzen fünf Ansätze, um genetisch unterschiedliche Pflanzen zu erhalten:

(1) Zielgerichtete Transformation

Zielgerichtete Transformation von Pflanzen, die auf bekannten Gensequenzen basiert. Wir besitzen hunderte von transgenen Kartoffel-, Tomaten-, Tabak- und Arabidopsis-Zuchtlinien und auch die Transformation von Reis und Lotus ist inzwischen etabliert und wird routinemäßig angewandt.

(2) Erzeugung von Mutanten

Künstliche Mutagenese ist ein wichtiges molekularbiologisches Verfahren, um Aussagen über die Funktion von Proteinen oder Genen zu gewinnen. Dabei wird künstlich die Mutationshäufigkeit erhöht und die so gewonnenen Mutanten nach interessierenden Mutationen durchsucht, um diese dann weiter zu untersuchen.

Eingesetzt werden an unserem Institut zur Erzeugung von Mutanten Chemikalien wie Ethyl-Methan-Sulfonat (EMS). EMS erzeugt vor allem Punktmutationen.

Darüberhinaus werden Mutanten auch mit Hilfe von zufälligen T-DNA-Insertions-/Aktivierungslinien hergestellt. Darunter versteht man den Einbau zusätzlicher Nukleotide in die DNA-Sequenz. Dies führt zu einer Leserasterverschiebung, soweit nicht Triplett-Codons eingebaut werden.

Wir verfügen über einen großen Bestand an EMS-Arabidopsis-Mutanten und über ca. 67 000 T-DNA-markierte Arabidopsis-Linien.

(3) Kreuzung verschiedener Arabidopsis-Ökotypen

In Kooperation mit der Uni Potsdam liegen dem Institut mehr als 300 Arabidopsis thaliana-Ökotypen vor, die in unterschiedlichen Regionen der Erde gesammelt wurden. Diese Ökotypen wurden einem umfangreichen Kreuzungsprogramm unterzogen und zur Erzeugung rekombinanter Inzuchtlinien (RILs) und nahezu isogener Inzuchtlinien (NILs) herangezogen. Darüber hinaus sind auch Tomaten-Introgressionslinien im Einsatz.

(4) Nutzung von Sequenzunterschieden natürlich vorkommender Arabidopsis-Ökotypen

Auf der Basis der verfügbaren vollständigen Genomsequenz von Arabidopsis wurde eine umfangreiche Suche nach DNA-Sequenzunterschieden in natürlichen Arabidopsis thaliana-Ökotypen durchgeführt. Die häufigsten Sequenzunterschiede sind die Einzelnukleotidpolymorphismen (SNP), bei denen es zum Austausch eines Nukleotids im DNA-Molekül kommt. Es wurde eine große Zahl an Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) gefunden.

Diese Sequenzpolymorphismen ermöglichen es ein hoch effizientes genetisches Markersystem zu etablieren, das eine besonders gute Ressource für die Genklonierung an Hand der genetischen Position und für quantitative genetische Analysen darstellt.

Am Institut wurde eine Reihe von 112 gleichmäßig verteilten Polymorphismen für verschiedene Kreuzungen von Arabidopsis-Ökotypen etabliert. Durch dieses System werden die Genkartierung und die Klonierung von map-based Genen beschleunigt.

(5) Verwendung von Antisense-Transformanten

Unter der Antisense-Technik versteht man ein molekularbiologisches Verfahren, um die Aktivität eines bestimmten Gens zu blockieren, wodurch das entsprechende Genprodukt nicht mehr gebildet werden kann. Mit Hilfe dieser Methode können Gene identifiziert und ihre Funktion aufgeklärt werden. Diese Art von Transformanten wird speziell dann genutzt, wenn eine geringe Verminderung der Genaktivität (Expressionsverminderung) einen deutlichen Einfluss auf das sichtbare Erscheinen oder das Wachstum hat und führt zur Identifikation des verantwortlichen Gens. Das Institut verfügt über eine große Anzahl von Tabak-Antisense-Transformanten.


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