Projekt
Flowercrop
Entwicklung eines Systems zur Induktion einer frühen Blüte bei Pappeln für die Züchtung und Forschung zur biologischen Sicherheit
Bäume bilden Blüten (reproduktive Phase) erst nach einer längeren juvenilen Phase (vegetative Phase) aus, die je nach Baumart bis zu 40 Jahre andauern kann. Einer der vielversprechendsten Ansätze der Gentechnik bei Bäumen stellt die Übertragung von Genen zur Verkürzung der langen vegetativen Phase dar, was eine Beschleunigung des Züchtungsprozesses ermöglicht.
Hintergrund und Zielsetzung
Obwohl erhebliche Züchtungsfortschritte bei Kiefern, Pappeln, Eukalyptus und einigen anderen Gattungen erzielt wurden, können Baum-'Sorten' immer noch als "Wildpflanzen" betrachtet werden. Mit Hilfe von Blütezeitgenen sowie Genen, die die Identität von Geweben festlegen, wurden bei Bäumen bereits mehrere erfolgreiche Versuche zur Induktion der frühen Blüte durchgeführt. Doch die bisher verfügbaren „Frühblüh“-Systeme bei der Pappel zeigen oft Nachteile wie gehemmtes Wachstum, eine gestörte Pollenentwicklung und unerwartete Auswirkungen auf andere Entwicklungsprozesse, wie z.B. die Holzbildung. Dieses Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, ein zuverlässiges System für die Induktion der „Frühen Blüte“ in Pappeln zu entwickeln. Frühblühende Bäume können sowohl die Forstpflanzenzüchtung beschleunigen als auch die Erarbeitung von Strategien zur Vermeidung der Auskreuzung der fremden Gene im Rahmen der biologischen Sicherheitsforschung ermöglichen.
Vorgehensweise
Um aber auch in Zukunft das Produktangebot und die Produktqualität von Forst- und Obstgehölzen sicherzustellen, könnte der o.g. Nachteil gerade in Hinblick auf den prognostizierten Klimawandel, der sich wahrscheinlich rasanter vollziehen wird als eine züchterische Anpassung bei Bäumen möglich ist, dramatische wirtschaftliche und arbeitspolitische Folgen haben. Ein Ausweg aus diesem Dilemma könnte die Einbindung von frühblühenden Genotypen in den Züchtungsprozess von Bäumen darstellen. Solche frühblühenden Linien sind entweder natürlicherweise spontan als Mutanten aus normalblühenden Vertretern hervorgegangen oder können durch die gentechnische Übertragung spezieller blühfördernder Gene hergestellt werden.
Thünen-Ansprechperson
Thünen-Beteiligte
Beteiligte externe Thünen-Partner
- Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
(Kiel, Deutschland)
Geldgeber
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
(national, öffentlich)
Zeitraum
8.2000 - 10.2022
Weitere Projektdaten
Projektstatus:
abgeschlossen
Publikationen zum Projekt
- 0
Fladung M, Hönicka H (2018) Development of an early flowering system for poplar breeding and biosafety research. In: III International PP1530 Symposium: Genetic Variation of Flowering Time Genes and Applications for Crop Improvement : March 14-16, 2018. pp 22-23
- 1
Fladung M, Hönicka H (2016) Forstpflanzenzüchtung auf der Überholspur. AFZ Der Wald 71(14):21-23
- 2
Hönicka H, Lehnhardt D, Nunna S, Reinhardt R, Jeltsch A, Briones V, Fladung M (2016) Level of tissue differentiation influences the activation of a heat-inducible flower-specific system for genetic containment in poplar (Populus tremulaL.). Plant Cell Rep 35(2):369-384, DOI:10.1007/s00299-015-1890-x
- 3
Hönicka H, Lehnhardt D, Briones V, Nilsson O, Fladung M (2016) Low temperatures are required to induce the development of fertile flowers in transgenic male and female early flowering poplar (Populus tremulaL.). Tree Physiol 36(5):667-677, DOI:10.1093/treephys/tpw015
- 4
Bentley AR, Jensen EF, Mackey IJ, Hönicka H, Fladung M, Hori K, Yano M, Mullet JE, Armstead IP, Hayes C, Thorogood D, Lovatt A, Morris R, Pullen N, Mutasa-Göttgens ES, Cockram J (2013) Chapter 1 : Flowering time. In: Kole C (ed) Genomics and breeding for climate-resilient crops : Vol. 2 target traits . Berlin: Springer, pp 1-66
- 5
Hönicka H, Lehnhardt D, Polak O, Fladung M (2012) Early flowering and genetic containment studies in transgenic poplar. iForest 5:138-146, DOI:10.3832/ifor0621-005
- 6
Fladung M, Hanke MV (2012) Induktion einer frühzeitigen Blüte bei Pappel und bei Apfel zur Beschleunigung der Züchtung auf Resistenz gegenüber Krankheiten (SpeedBreed). In: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (ed) Innovationstage 2012 : Forschungs- und Entwicklungsprojekte ; Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Bonn: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, pp 36-40
- 7
Hönicka H, Lautner S, Klingberg A, Koch G, El-Sherif F, Lehnhardt D, Zhang B, Burgert I, Odermatt J, Melzer S, Fromm J, Fladung M (2012) Influence of over-expression of the FLOWERING PROMOTING FACTOR 1 gene (FPF1) from Arabidopsis on wood formation in hybrid poplar (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx.). Planta 235(1):359-373