Neuerschaffung von genomisch stabilem Raps

Um die genetische Vielfalt in der hoch ingezüchteten Kulturpflanze Raps (Brassica napus) zu erhöhen, besteht eine gängige Methode darin, diese Art "neu zu erschaffen", indem neue Hybride zwischen den Rapsvorläuferarten B. rapa und B. oleracea hergestellt werden. Allerdings haben auch diese Hybriden aufgrund einer schlechten Kontrolle der Meiose instabile Genome und verlieren von Generation zu Generation Chromosomen und damit essentielle genetische Informationen für Pflanzenwachstum und Fruchtbarkeit. Der Grund für diese Genominstabilität ist unbekannt, zumal der "natürliche" B. napus genomisch stabil ist. Unser Ziel ist es, die genomische Stabilität in einem großen Satz von vom Menschen geschaffenen Hybrid-Rapsgenotypen mit Hilfe von Hochdurchsatz-Marker-Genotypisierung, Fertilitätsphänotypisierung und Zytogenetik zu untersuchen. Die Identifizierung des Mechanismus der genomischen Stabilität in B. napus wird nicht nur faszinierende Einblicke in die Evolutionsgeschichte dieser Spezies liefern, sondern auch unmittelbar für die Information und Unterstützung des Transfers von nützlicher genetischer Vielfalt in Raps nützlich sein.

Auf dem Weg zu autopolyploiden Brassica-Pflanzen

Polyploide haben oft größere Zellen und Organe als Diploide. Daher hat die induzierte Polyploidie, bei der die Chromosomenzahl innerhalb einer Art künstlich verdoppelt wird, ein großes Potenzial für die Pflanzenzüchtung, insbesondere bei Wurzel- und Gemüsekulturen. Bei Rüben (diploide Brassica rapa) und verwandten Gemüsearten führten gezielte Züchtungsanstrengungen in den 1970er und 1980er Jahren zur erfolgreichen Generierung einer Reihe tetraploider Pflanzentypen. Diese polyploiden Induktionszüchtungsstrategien wurden jedoch durch Probleme wie mangelnde Fruchtbarkeit und Wuchsstärke behindert und anschließend aufgegeben. Wir schlagen vor, moderne Genotypisierungs-, Sequenzierungs- und Zytogenetik-Technologien einzusetzen, um die Faktoren zu identifizieren, die für den Erfolg und Misserfolg der induzierten Polyploidenzucht bei diesen Nutzpflanzen verantwortlich sind. Solche Hybriden haben ein immenses Potenzial für Ertragsverbesserungen durch erhöhte Heterosis, wenn stabile tetraploide Pflanzentypen nach Bedarf erzeugt werden können.