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Die Rolle von CKX-Genen bei der Ertragsbildung von Pflanzen

09.12.2020

Die Krolow-Stiftung fördert an der Freien Universität Berlin ein großes Forschungsprojekt (Fördersumme: 210.000 Euro für drei Jahre) zur Erhöhung der Erträge von Nutzpflanzen – angesichts der stetig wachsenden Erdbevölkerung ein hoch relevantes Thema.

Thomas Schmülling vom Institut für Biologie/Angewandte Genetik am Dahlem Centre of Plant Sciences der Freien Universität Berlin leitet die Arbeitsgruppe und erläutert das Forschungsvorhaben:

Aufgrund der weiter stark wachsenden Erdbevölkerung hat die Stabilisierung oder Erhöhung der Erträge landwirtschaftlich genutzter Pflanzen eine große Bedeutung. Die Regulation des Ertrags von Nutzpflanzen ist ein sehr komplexer Vorgang, an dem zahlreiche Gene beteiligt sind, die zum allergrößten Teil unbekannt sind. Die Arbeitsgruppe am Institut für Biologie der Freien Universität Berlin hat im Genom von Raps, der wichtigsten Ölpflanze in Europa, zwei Gene entdeckt, die ganz wesentlich an der Steuerung des Ertrags beteiligt sind. Diese Gene kodieren für Proteine, die den Abbau des Pflanzenhormons Cytokinin katalysieren. Das gezielte Ausschalten der Gene verursacht einen höheren Cytokiningehalt und aktiviert dadurch die Blütenbildung. Die Bildung von mehr Blüten führt zu mehr Schoten und damit letztendlich zu einem höheren Samenertrag an dem untersuchten Hauptspross von Raps (Schwarz et al., Journal of Experimental Botany 2020).

Im Projekt, dass durch die Lieselotte und Prof. Dr. Kurt-Dietrich-Krolow-Stiftung gefördert wird, sind weitere Untersuchungen zur Ertragsbildung der Rapspflanzen unter verschiedenen Umweltbedingungen geplant. Mit Hilfe der neuen CRISR/Cas-Methode werden gezielt Mutationen in den verwandten Genen in der Gerste eingeführt, um zu untersuchen, ob das Hormon Cytokinin auch bei dieser Getreidepflanze an der Steuerung des Ertrags beteiligt ist.

Foto: Ireen Schwarz
Rapspflanzen im Forschungsanbau

Die Krolow-Stiftung wurde 2009 von Gisela Krolow, Pfarrerin i.R., gegründet, um das Andenken an ihren Bruder, Prof. Dr. Kurt-Dietrich Krolow, zu bewahren und die angewandte genetische Forschung bei Kulturpflanzen sowie zur Kulturpflanzenentwicklung zu fördern. Zweck der Stiftung ist die Förderung von Wissenschaft und Forschung im Wege der institutionellen Förderung des Bereichs Angewandte Genetik im Institut für Biologie an der Freien Universität Berlin.