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Julius Kühn-Institut (JKI)
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

Institutsleitung
Prof. Dr. Frank Ordon

Adresse
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

Sekretariat
Hanka Jentsch
Tel: 03946 47-602
Fax: 03946 47-600
rs@  julius-kuehn.  de


mit
Versuchsstation zur Kartoffelforschung Groß Lüsewitz
OT Groß Lüsewitz

Adresse
Rudolf-Schick-Platz 3
18190 Sanitz

Sekretariat
Gabriele Platek
Tel: 038209 45-100
Fax: 038209 45-120
rs@  julius-kuehn.  de

Veröffentlichung
Institutsflyer
Broschüre

Molekulare Analysen und Markersysteme

Molekulare Marker stellen heute wichtige Werkzeuge in der Pflanzenzüchtungsforschung und der Pflanzenzüchtung dar. Mit ihrer Hilfe können die in genetischen Ressourcen identifizierten positiven Eigenschaften im Hinblick auf eine Verbesserung der Stressresistenz/-toleranz beschleunigt genutzt werden. Entsprechende Marker erlauben eine Selektion unabhängig von den Umweltbedingungen bereits in frühen Entwicklungsstadien der Pflanzen.

Am Institut werden phänotypische Daten, d.h. morphologische und physiologische Eigenschaften von Pflanzen auf Stressfaktoren, erarbeitet. Basierend auf diesen Daten identifizieren die Forscher unter Nutzung von Hochdurchsatzmarkertechnologien die Gene bzw. Genomregionen, die an der Reaktion auf biotischen oder abiotischen Stress beteiligt sind.  Für diese werden eng gekoppelte molekulare Marker entwickelt.

Die entsprechenden Marker ermöglichen, dass Resistenzgene aus züchterisch noch unangepassten pflanzengenetischen Ressourcen (z. B. alte Sorten, Wildarten) schneller genutzt werden können, so im Rahmen markergestützter Rückkreuzungsprogramme. Ebenso erlauben die Marker die Kombination verschiedener Resistenzgene gegen ein Pathogen (Pyramidisierung). Dadurch kann die Nutzungsdauer teilweise überwundener Resistenzgene verlängert bzw. das Resistenzniveau verbessert werden. D.h. die Pflanzen bleiben resistent, obwohl infolge der Anpassung der Erreger ein Teil der Resistenzgene seine „Aufgabe“ nicht mehr erfüllt.

Zur Entwicklung dieser Marker werden Hochdurchsatzmarkertechnologien, Expressionsstudien, Next Generation Sequencing Technologien sowie verfügbare Sequenzinformationen genutzt. Es wird davon ausgegangen, dass unter Nutzung dieser Techniken zukünftig zunehmend Gene bzw. genetische Netzwerke identifiziert werden können, die für entsprechende Merkmalsausprägungen verantwortlich sind. Diese bilden die Basis, genetische Ressourcen zur Verbesserung der Resistenz- und Toleranzeigenschaften gegenüber biotischem und abiotischem Stress auf allelischer Ebene zu nutzen.