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Kartierung von Terpensynthase-Genen und Entwicklung molekularer Marker für flüchtige Inhaltsstoffe der Möhre

Projekt

Produktionsverfahren

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Produktionsverfahren


Förderkennzeichen: JKI-ZGO-08-4178
Laufzeit: 01.07.2016 - 30.06.2018
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Terpene sind eine große und sehr diverse Klasse von organischen Verbindungen, die in ihrer spezifischen Kombination qualitätsentscheidende Aroma-Komponenten von Früchten und Gemüse sind. Sie sind entweder konstitutiv in der Pflanze vorhanden oder werden bei Insektenfraß oder anderen Stressfaktoren als Signal- und Abwehrstoffe durch die Pflanze gebildet. Die große Vielfalt der Terpene resultiert aus dem Vorhandensein unterschiedlicher Terpensynthasen (TPS), die Mitglieder einer komplexen Genfamilie sind. Gegenstand des Projektes sind insbesondere die Klasse der Mono- (C10) und Sesquiterpene (C15), die mittels Gaschromatographie aufgetrennt, quantifiziert und identifiziert werden können. In einem Vorgängerprojekt wurden mittels bioinformatischer Sequenzanalysen 30 Kandidatengene des TPS-Stoffwechsels identifiziert. Sie werden für beide Eltern einer spaltenden Möhren-Kartierungspopulation amplifiziert, sequenziert und auf verwertbare Polymorphismen (InDels, CAPS, SNPs) analysiert. Die Genotypisierung der SNPs soll mittels Kompetetive Allel Specific PCR (KASP) -Analyse erfolgen und die Kandidatengene auf den neun Chromosomen der Möhre lokalisiert werden. Parallel zur Genotypisierung erfolgt eine gaschromatographische Semi-Quantifizierung (HS-SPME-GC-FID) flüchtiger Inhaltsstoffe (VOCs) sowohl der Wurzel als auch der Blätter jeder der 320 F2-Pflanzen der Kartierungspopulation. Angestrebt wird die Entwicklung von funktionalen Markern für einige besonders wichtige Gene des Terpenstoffwechsels der Möhre auf der Grundlage genetischer Assoziationen zwischen Allelen der Kandidatengene und dem Gehalt der einzelnen VOCs. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, durch die Quantifizierung der VOCs sowohl in der Wurzel als auch im Blatt, erste Hinweise auf die organspezifische Regulation dieser Terpene und ihre Abgabe in die Atmosphäre oder die Rhizosphäre zu erlangen.

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