Onderzoeksproject Het benutten van genetische en omgevingsfactoren die meiotische cross-overs controleren om de genetische diversiteit in de gewasveredeling te vergroten.
Algemeen kader
De aanmaak van innovatieve en aangepaste cultivars is één van de cruciaalste middelen in de transitie naar een duurzame, robuuste gewasproductie. In de praktijk hangt het welslagen van veredelingsstrategieën sterk samen met succesvolle meiotische recombinatie(s) en met gelukte uitwisseling van genetische informatie tussen chromosomen (Crossing-over). Echter, in de meeste gewassen is er slechts een lage frequentie aan crossing-overs en zijn deze niet uniform verdeeld over het chromosoom. In het project MEIOCONTROL gaan de onderzoekers genetische tools en procedures ontwikkelen om meiotische crossing-over patronen te meten en te sturen en de frequentie ervan te verhogen.
Onderzoeksaanpak
Het onderzoek kiest 3 gewassen, nl. maïs, soja en tomaat, alle drie gewassen met een groot economisch belang. De onderzoekers boren de natuurlijke genetische variatie aan en gaan op zoek gaan naar genotypes die van nature mutaties bevatten in regulatorische genen die leiden tot een gewenste wijziging in het crossing-over patroon. Er worden ook zelf mutanten gegenereerd door CRISPR/Cas gene editing toe te passen en genen te editen die betrokken zijn bij de vorming van crossing-overs. Daarnaast analyseren de onderzoekers of ze het crossing-over patroon en de frequentie kunnen wijzigen door abiotische stress (droogtestress en temperatuurstress) te induceren bij de 3 gewassen.
Relevantie/Valorisatie
Naar verwachting ontstaan hier nieuwe state-of-the-art technologieën om meiotische recombinatie in verschillende gewassen te meten en te sturen. Dit moet veredelingsprogramma’s in een breed spectrum van gewassen kunnen versnellen en efficiënter maken. Efficiëntere plantenveredeling is belangrijk om sneller in te spelen op maatschappelijke uitdagingen zoals reductie van gewasbeschermingsmiddelen, verhogen van opbrengsten, etc.
Financiering
FONDS VOOR WETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK-VLAANDEREN – FWO
