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Einsatz von biotechnologischen Methoden zur Erzeugung interspezifischer somatischer Hybriden zwischen Wildarten der Gattung Solanum der Serien Etuberosa und Pinnatisecta und der Kulturkartoffel für die Analyse neuartiger Inhaltsstoffe (Glykoalkaloide). T
Projekt
Förderkennzeichen: JKI-ÖPV-08-1270
Laufzeit: 01.01.2008
- 31.12.2010
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Wildarten sind eine wertvolle Ressource in der Kartoffelzüchtung zur Erweiterung der genetischen Diversität. Durch Protoplastenfusion werden somatische Hybriden zwischen Wildarten der Gattung Solanum der Serien Etuberosa (S. etuberosum) und Pinnatisecta (S. cardiophyllum, S. pinnatisectum, S. tarnii) und der Kulturkartoffel erzeugt. Dabei werden Kerngenome zweier Elternpflanzen unterschiedlicher Arten kombiniert, die über konventionelle Züchtung nur sehr schwer oder nicht zu erstellen sind. Aufgabe des Vorhabens ist es zu prüfen, ob in interspezifischen somatischen Hybriden der Kartoffel neue Glykoalkaloide (GAs) produziert werden. Aufgrund ihres Glykoalkaloidniveaus sind diese Pflanzen ein geeignetes Ausgangsmaterial für die Analysen. In hohen Konzentrationen sind die GAs für den Menschen toxisch. Allerdings ist auch die antioxidative und antikanzerogene Wirkung auf den menschlichen Organismus und der hemmende Einfluß auf die Entwicklung von Phytopathogenen, wie Bakterien, Pilze, Viren, Nematoden und Kartoffelkäfer detailliert belegt. Aufgrund dieser Eigenschaften könnten spezifische Typen von GAs als Therapeutika für die menschliche Gesundheit sowie für den Pflanzenschutz interessant sein. Die Biosynthese der GAs als natürlich vorkommende Sekundärstoffmetaboliten in Pflanzen der Familien der Gattung Solanum wurde intensiv erforscht, aber noch nicht vollständig aufgeklärt. Bei verwandten Pflanzenarten sind die Biosynthesen von chemischen Verbindungen ähnlich, aber nicht identisch. Daher könnten neue sekundäre Metaboliten von Hybriden verwandter Pflanzenarten synthetisiert werden (Prinzip der kombinatorischen Biochemie). In Pflanzen von somatischen Hybriden zwischen der Kulturkartoffel und der Wildart Solanum brevidens wurden bereits neben dem bekannten Solanidin bzw. Tomatidin der Ausgangsformen zusätzlich ein neues Glykoalkaloid, Demissidin, und einige unbekannte, bisher nicht identifizierte chemische Verbindungen gefunden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
- Biotechnologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz (JKI-ÖPV)