ANGEWANDTE PFLANZENGENETIK UND GENOMIK ZUR VERBESSERUNG DER RESISTENZ GEGEN XYLELLA FASTIDIOSA

Die genetische Verbesserung von Kulturpflanzen ist eine Schlüsselstrategie zur Anpassung der landwirtschaftlichen Produktion an den Klimawandel, an invasive Krankheitserreger, an höhere Anforderungen an Produktqualität und -quantität sowie an die Produktdifferenzierung. Die konventionelle Züchtung ist eine seit langem etablierte Strategie zur Verbesserung von Kulturpflanzen, aber es kann viele Jahre dauern, bis innovative Kreuzungen auf den Markt kommen, und außerdem kann es zum Verlust charakteristischer Merkmale von Elitesorten führen. Durch den direkten Transfer von Genen und anderen genetischen Elementen in Elitekulturen entstehen gentechnisch veränderte (GV) Sorten mit erwünschten Merkmalen viel schneller als bei der konventionellen Züchtung, aber das aus GV abgeleitete Pflanzenmaterial wird durch Bedenken hinsichtlich der Gesundheits- und Umweltsicherheit beeinträchtigt. Die Beschränkungen der konventionellen Züchtung und der GVO-Technologie können durch Genome Editing überwunden werden, das die Grundlagenforschung und die Pflanzenzüchtung beschleunigt, indem es die rasche Einführung gezielter Mutationen ermöglicht. Die kultivierte Olive (Olea europaea, subsp. europaea, var. europaea) ist eine der wichtigsten Ölpflanzen der Welt. 95 % der gesamten Olivenölproduktion stammt aus dem Mittelmeerraum. Der Olivenanbau verfügt über ein sehr reichhaltiges Sortenerbe mit mehr als 1.200 benannten Sorten, über 3.000 Nebensorten und einer unbestimmten Anzahl von Genotypen, darunter Bestäuber, lokale Ökotypen und hundertjährige Bäume. Von diesen haben nur einige wenige eine große Anbaufläche und einen deutlichen Einfluss auf die Produktion von Öl und Tafeloliven. Im Gegensatz dazu ist die Verfügbarkeit einer großen Anzahl gut charakterisierter und sehr unterschiedlicher Sorten entscheidend, um die Fähigkeit zu verbessern, neuen agronomischen Herausforderungen und künftigen klimatischen Einschränkungen zu begegnen, die Genpools zu diversifizieren und einzigartige genetische Merkmale zu erhalten, die derzeit verfügbar sind. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Genomikinstrumenten und die Identifizierung der Grundlagen der Xf-Resistenz, um sie für das Keimplasma-Screening, die genomikgestützte Züchtung und die Erzeugung neuer Xf-resistenter Olivengenotypen zu nutzen. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, sind die Generierung und Analyse umfangreicher genomischer Datensätze, die Entwicklung von Transformations- und Regenerationswerkzeugen aus Einzel- und Mehrfachzellenexplantaten sowie die erfolgreiche Anwendung von DNA-freien Genome-Editing-Protokollen entscheidende Schritte. Um die Herausforderungen zu bewältigen, die sich aus der notorischen Widerspenstigkeit von In-vitro-Manipulationen an Oliven ergeben, haben sich EU- und nationale Forschungszentren, die führende Forschungseinrichtungen vertreten, zusammengeschlossen.