SWEETs: Aufklärung der Zuckerallokation in den Samen von Gerste und Reis

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Ljudmilla Borisjuk
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 326548644

Samenwachstum und Akkumulation von Speicherstoffen sind abhängig von der Versorgung mit Assimilaten, insbesondere Saccharose. Im vorherigen Projekt identifizierten wir spezifische Mitglieder der SWEET-Genfamilie (HvSWEET11b und HvSWEET15a) im sich entwickelnden Gerstenkorn. Deren Relevanz für die Zuckerallokation wurde anhand von Untersuchungen zu spezifischen Saccharose-Transporteigenschaften und Genexpressions-mustern bestätigt. Wir haben nunmehr transgene Gerstenpflanzen mit modulierter SWEET-Expression (HvSWEET11b, HvSWEET15a, AtSWEET15) in sich entwickelnden Körnern erzeugt, und planen deren umfassende Charakterisierung im Rahmen dieses Projektes. Hierbei kommen Imaging-Verfahren (basierend auf NMR/MRI sowie FTIR-Mikrospektroskopie), RNASequenzierung, metabolite profiling and weitere Verfahren zum Einsatz. Darüber hinaus werden wir kürzlich beschriebene Mutanten von OsSWEET11-1 und OsSWEET15-1 hinsichtlich der Zuckerallokation im sich entwickelnden Reiskorn untersuchen. Dies wird eine erstmalige in vivo Visualisierung der Assimilataufnahme von Reiskörnern ergeben, und damit eine lange Debatte zur in vivo Relevanz potentieller Zuckertransportrouten im Reiskorn auflösen. Über GWAS-Ansätze soll zudem die genetische Diversität spezifischer SWEET-Gene untersucht werden. Das letztendliche Ziel dieses Projektes ist ein mechanistisches Verständnis zur Zuckerallokation im sich entwickelnden Korn von Gerste und Reis. Hieraus können wichtige Schlussfolgerungen für eine Verbesserung von Zuckerimport und Samenfüllung in Getreiden gezogen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Hardy Rolletschek