Use of chemical induced expression of habitus-influencing genes in order to control the apical dominance of transgenic Petunia and Calibrachoa hybrids

• Applicant: Professor Dr. Mark Varrelmann
• Subject Area: Plant Breeding and Plant Pathology
• Term: from 2001 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5345927

Die Pflanzenform ist bei den meisten Zierpflanzen ein wichtiges Kriterium für den ästhetischen wie auch praktischen Wert. Eine 'ideale Sorte' sollte mehrtriebig aufgebaut sein und in einer Reihe von unterschiedlichen Größen zur Verfügung stehen. Obwohl die Züchtung einen gewissen Beitrag zur Kontrolle der Pflanzenarchitektur geleistet hat, wird die Apikaldominanz von Zierpflanzen weiterhin über arbeitsintensives mechanisches Entspitzen, sowie Kulturmaßnahmen kontrolliert. Ziel des Entspitzens ist die Brechung der apikalen Dominanz zur Förderung des Austriebes von Seitenmeristemen. Die Regulation der Apikaldominanz erfolgt durch das antagonistische Wirken von Auxin und Cytokininen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist, die apikale Dominanz von Petunia- und Calibrachoa-Hybriden durch Übertragung von bakteriellen Genen aus Agrobacterium ssp. und Pseudomonas ssp., die in den Phytohormonhaushalt eingreifen oder auf andere Weise den Habitus beeinflussen, zu kontrollieren. Eine konstitutive Expression verhindert jedoch teilweise die In-vitroRegeneration, ohne die die Herstellung transgener Pflanzen nicht gelingt. In diesem Projekt sollen die Gene daher unter Kontrolle eines chemisch induzierbaren Regulationselementes gebracht werden, das eine gezielte zeitlich begrenzte und quantitative Beeinflussung des Phytohormonmetabolismus mit einem nicht humantoxischen Induktor erlaubt. Die kinetische Analyse der Phytohormone soll dabei nicht wie bisher üblich über eine aufwendige Quantifizierung der Phytohormone erfolgen, sondern über die Bestimmung der auxininduzierbaren Fluoreszenz des 'green fluorescent protein' (GFP), welches eine kontinuierliche zerstörungsfreie Beobachtung ermöglicht. Damit sollen die Genwirkungen auf den Phytohormonmetabolismus in unterschiedlichen Phasen der pflanzlichen Entwicklung untersucht werden, um eine Habitusbeeinflussung von Zierpflanzen zu optimieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professorin Dr. Traud Winkelmann