Genomics

Wir beschäftigen uns mit Genen in Nutzpflanzen, die für züchterisch bzw. ackerbaulich bedeutsame Eigenschaften verantwortlich sind. Problemabhängig analysieren wir entweder direkt das Erbgut in Form seiner genomischen DNA oder die Genexpression anhand der extrahierbaren mRNA.

Hierfür eignen sich vergleichende Fragestellungen an Einzelpflanzen oder Gruppen von Pflanzen mit kontrastierenden Phänotypen: z.B. Hoch- vs. Niedrigproduzenten, oder resistente/tolerante vs. sensitive Sorten. Je nach Merkmal handelt es sich um Eigenschaften, die durch ein Gen oder mehrere Gene beeinflusst werden können.

Aus der Gesamtheit aller erfassbaren Gene einer Pflanze werden dann diejenigen herausgefiltert, die einen reproduzierbaren Unterschied zwischen zwei oder mehreren kontrastierenden Phänotypen aufweisen oder aber auffällige Gemeinsamkeiten innerhalb von Gruppen mit gleichen phänotypischen Eigenschaften. Der Fortschritt der Sequenziertechnik mit stetig wachsender Datenmenge bei gleichzeitig fallenden Kosten ermöglicht umfassende Analysen mit nie dagewesener Sensitivität und Genauigkeit. Die vergleichende Analyse der genomischen DNA oder der mRNA-Trankripte per Sequenzierung ist inzwischen zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Molekulargenetik geworden ist.

Für unsere Projekte arbeiten wir mit Pflanzen-Züchtern/-Produzenten/-Sammlungen, Sequenzier-Dienstleistern und Bioinformatikern zusammen. Die Daten aus den Genom- oder Transkriptom-Analysen werden in unserem Labor ausgewertet und strukturelle Varianten wie SNPs, INDels oder differentiell exprimierte Kandidatengene verifiziert und an weiterem, gut charakterisierten Pflanzenmaterial validiert. Dabei spielen verschiedene quantitative PCR-basierte Verfahren eine wichtige Rolle. So landet man schließlich bei Genen und davon abgeleiteten Markern, die in der Pflanzenzüchtung oder für Diagnoseverfahren eingesetzt werden können.