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ANGEWANDTE PFLANZENGENETIK UND GENOMIK ZUR VERBESSERUNG DER RESISTENZ GEGEN XYLELLA FASTIDIOSA

Projektleitung
Keutgen Anna, BOKU Projektleiter/in
Laufzeit:
01.06.2023-31.05.2027
Programm:
Development of research actions focused on investigating strategies for the containment of the quarantine bacterium Xylella fastidiosa
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner*innen
ASSOCIAZIONE ISTITUTO DI GENOMICA APPLICATA, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
CENTRO DI RICERCA, SPERIMENTAZIONE E FORMAZIONE IN AGRICOLTURA BASILE CARAMIA, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (Institut für nachhaltigen Pflanzenschutz), Via Amendola 122/D, 70126 Bari, Italien.
Kontaktperson: Dr. Maria Saponari;
Funktion des Projektpartners: Koordinator
POLITECNICO DI BARI, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
SAPIENZA UNIVERSITÀ DI ROMA, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DELLA BASILICATA, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BARI ALDO MORO, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
Università degli Studi di Brescia, Brescia, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PERUGIA, Italien.
Funktion des Projektpartners: Partner
UNIVERSITY OF MALAGA, Spanien.
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Laimer Margit, Projektmitarbeiter/in
Borroto Fernandez Eduviges Glenda, Projektmitarbeiter/in (bis 31.05.2027)
Keutgen Norbert, Projektmitarbeiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Gartenbau
Institut für Molekulare Biotechnologie
Gefördert durch
Ministero dell`Università e della Ricerca, Italien
Abstract
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.
Schlagworte
Agrarbiotechnologie, Lebensmittelbiotechnologie; Gemüsebau; Pflanzenschutz; Spezialkulturen;
genetische und genomische Bewertung; Olive; Oliven-Xylella-Mikrobiom-Wechselwirkungen; Resistenz bzw. Toleranzmechanismen; Xylella fastidiosa ;
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