Weiter zum Inhalt

Projekt

Genomanalyse bei Bäumen


Federführendes Institut FG Institut für Forstgenetik

©

Strukturelle und funktionelle Analyse des Genoms von Waldbäumen

Bäume sind durch eine Vielzahl spezifischer Eigenschaften, wie Langlebigkeit und intensive Holzbildung charakterisiert, die unter strenger genetischer Kontrolle stehen.

Hintergrund und Zielsetzung

Es ist zu erwarten, dass mehrere Gene an den genannten Prozessen beteiligt sind. Die Zielsetzung dieser Aufgabe ist die Isolierung und Charakterisierung von regulatorischen und anderen Gensequenzen, die spezifisch für Bäume sind. Für die Untersuchungen stehen Vertreter der Gattung Populus (Pappeln) zur Verfügung.

Vorgehensweise

Pappeln können als ein Modellsystem für Bäume aufgefasst werden, da diese Pflanzen über ein relativ kleines Erbgut (Genom) verfügen und gleichzeitig der gentechnischen Veränderung über das Agrobacterium tumefaciens-System leicht zugänglich sind. Als dritte Pflanzenart überhaupt nach Arabidopsis und Reis, ist für die Pappel die Totalsequenz des gesamten Erbguts bekannt. Diese Informationen dienen als Basis für die geplanten Untersuchungen.

Vorläufige Ergebnisse

Der Ansatz leitet sich aus den Ergebnissen früherer Arbeiten ab. Dort wurde zum ersten Mal gezeigt, dass die gentechnische Übertragung eines Transposons (Ac aus Mais) in das Genom von Pappeln möglich ist, und dass Ac seine ursprüngliche Position im Konstrukt verlassen und sich irgendwo im Genom re-integrieren kann (Transposition). Weiterhin wurde festgestellt, dass eine Transposition von Ac in den nun sechs Jahre alten transgenen Pflanzen immer noch stattfindet.; ; Nach Transformation mit Ac wurde

Publikationen zum Projekt

  1. 0

    Mosca E, Cruz F, Gomez-Garrido J, Bianco L, Rellstab C, Brodbeck S, Csillery K, Fady B, Fladung M, Fussi B, Gömöry D, Gonzalez-Martinez SC, Grivet D, Gut M, Hansen OK, Heer K, Kaya Z, Krutovsky KV, Kersten B, Liepelt S, et al (2019) A reference genome sequence for the European silver fir (Abies alba Mill.): A community-generated genomic resource. G3 Genes Genomes Genetics 9(7):2039-2049, DOI:10.1534/g3.119.400083

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn061097.pdf

  2. 1

    Hernandez-Velasco J, Hernández-Diaz JC, Fladung M, Cañadas-Lopez A, Prieto-Ruiz JA, Wehenkel C (2017) Spatial genetic structure in four Pinus species in the Sierra Madre Occidental, Durango, Mexico. Can J Forest Res 47:73-80, DOI:10.1139/cjfr-2016-0154

  3. 2

    Ortiz-Olivas ME, Hernández-Diaz JC, Fladung M, Cañadas-Lopez A, Prieto-Ruiz JA, Wehenkel C (2017) Spatial genetic structure within and among seed stands of Pinus engelmannii Carr. and Pinus leiophylla Schiede ex Schltdl. & Cham, in Durango, Mexico. Forests 8:22, DOI:10.3390/f8010022

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn058175.pdf

  4. 3

    Kersten B, Faivre Rampant P, Mader M, Le Paslier M-C, Bounon R, Berard A, Vettori C, Schröder H, Leplé J-C, Fladung M (2016) Genome sequences of Populus tremula chloroplast and mitochondrion: Implications for holistic poplar breeding. PLoS One 11(1):e0147209, DOI:10.1371/journal.pone.0147209

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn056232.pdf

  5. 4

    Mader M, Le Paslier M-C, Bounon R, Berard A, Faivre Rampant P, Fladung M, Leplé J-C, Kersten B (2016) Whole-genome draft assembly of Populus tremula x P. alba clone INRA 717-1B4. Silvae Genetica 65(2):74-79, DOI:10.1515/sg-2016-0019

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn059214.pdf

  6. 5

    Pakull B, Kersten B, Lüneburg J, Fladung M (2015) A simple PCR-based marker to determine sex in aspen. Plant Biol 17(1):256-261, DOI:10.1111/plb.12217

  7. 6

    Kersten B, Voß M-M, Fladung M (2015) Development of mitochondrial SNP markers in different Populus species. Trees 29(2):575-582, DOI:10.1007/s00468-014-1136-5

  8. 7

    Fladung M (2014) Prospects of using a modified Ac/Ds transposon system from maize for activation tagging in the tree species Populus. In: Ramawat KG, Mérillon J-M, Ahuja MR (eds) Tree biotechnology. Boca Raton: CRC Press ; Taylor & Francis, pp 469-482

  9. 8

    Kersten B, Pakull B, Groppe K, Lüneburg J, Fladung M (2014) The sex-linked region in Populus tremuloides Turesson 141 corresponds to a pericentromeric region of about two million base pairs on P. trichocarpa chromosome 19. Plant Biol 16(2):411-418, DOI:10.1111/plb.12048

  10. 9

    Fladung M (2013) Efficient in vitro plantlet regeneration in Populus euphrata Oliver [online]. Afr J Biotechnol 12(8):826-832, zu finden in <http://www.academicjournals.org/journal/AJB/article-full-text-pdf/81F997626646> [zitiert am 12.11.2013]

  11. 10

    Fladung M, Gebhardt K, Kersten B (2013) Erbgut verschiedener Nadelbäume vollständig entschlüsselt. AFZ Der Wald 68(20):13-15

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn052682.pdf

  12. 11

    Fladung M, Hönicka H, Ahuja MR (2013) Genomic stability and long-term transgene expression in poplar. Transgenic Res 22(6):1167-1178, DOI:10.1007/s11248-013-9719-2

  13. 12

    Bubner B, Fladung M, Lentzsch P, Münzenberger B, Hüttl RF (2013) Individual tree genotypes do not explain ectomycorrhizal biodiversity in soil cores of a pure stand of beech (Fagus sylvatica L.). Trees 27(5):1327-1338, DOI:10.1007/s00468-013-0881-1

  14. 13

    Kersten B, Ghirardo A, Schnitzler JP, Kanawati B, Schmitt-Kopplin P, Fladung M, Schröder H (2013) Integrated transcriptomics and metabolomics decipher differences in the resistance of pedunculate oak to the herbivore Tortrix viridana L.. BMC Genomics 14:737, DOI:10.1186/1471-2164-14-737

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn052678.pdf

  15. 14

    Höltken AM, Fladung M, Streckenbach M, Dujesiefken D (2013) Möglichkeiten DNA-basierter Methoden für Baumgutachten. Jb Baumpflege 2013:19-25

  16. 15

    Brügmann T, Fladung M (2013) Potentials and limitations of the cross-species transfer of nuclear microsatellite marker in six species belonging to three sections of the genus PopulusL.. Tree Genetics Genomes 9(6):1413-1421, DOI:10.1007/s11295-013-0647-3

  17. 16

    Grima-Pettenati J, Leplé J-C, Gion JM, Harvengt L, Fladung M, Kamm B, Pinto Paiva JA, Rodrigues JC, Costa Leal L, Canton FR, Gallardo F, Allona I, Sixto H, Ruiz F (2013) TreeForJoules - supporting sustainable second generation biofuels. In: International innovation : dissemination science, research and technology . Auzeville: Universite Paul Sabatier, p 2

  18. 17

    Fladung M, Polak O (2012) Ac/Ds-transposon activation tagging in poplar: a powerful tool for gene discovery. BMC Genomics 13(61), DOI:10.1186/1471-2164-13-61

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn050044.pdf

  19. 18

    Schröder H, Wühlisch G von, Fladung M (2012) Auch bei Pappeln ist nicht immer drin, was drauf steht. AFZ Der Wald 67(5):13-15

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn050075.pdf

  20. 19

    Höltken AM, Schröder H, Wischnewski N, Degen B, Magel EA, Fladung M (2012) Development of DNA-based methods to identify CITES-protected timber species: a case study in the Meliaceae family. Holzforsch 66(1):97-104, DOI:10.1515/HF.2011.142

  21. 20

    Schröder H, Höltken AM, Fladung M (2012) Differentiation of Populus species using chloroplast single nucleotide polymorphism (SNP) markers – essential for comprehensible and reliable poplar breeding. Plant Biol 14(2):374-381, doi:10.1111/j.1438-8677.2011.00502.x

  22. 21

    Fladung M (2012) Entwicklung und Nutzung neuartiger genetischer Technologien zur Erhöhung von Biomasseerträgen in Populus spec. (PopMass). Beitr Nordwestdt Forstl Versuchsanst 8:

  23. 22

    Schröder H, Fladung M (2012) Identifizierung kommerziell genutzter Pappelklone - der Nutzen molekularer Marker für die Züchtung. Beitr Nordwestdt Forstl Versuchsanst 8:257-265

  24. 23

    Kersten B, Pakull B, Fladung M (2012) Mapping of the sex trait and sequence analysis of two linked genomic regions in Populus tremuloides. ScienceMed 3(3):203-210

    Nach oben