Die Rolle von CKX-Genen bei der Ertragsbildung von Pflanzen

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.