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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Pflanzenzüchtung: Qualitätsnachweis durch Genmarker |
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Molekularbiologen der Abteilung Biotechnologie der Austrian Research Centers in Seibersdorf arbeiten derzeit an der Entwicklung einer ganzen Reihe neuer Marker zu Fragestellungen in Pflanzenzüchtung und -kreuzung, biologischer Sicherheit und Herkunftsbestimmung.
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Projekt "Almrausch" |
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Gemeinsam mit dem Institut für Zierpflanzen unter Glas der HBLVA Schönbrunn wurde das Projekt "Almrausch" gestartet. Dabei soll Almrausch aus Tieflagen im Labor in vitro vermehrt werden, um es Gartenfreunden zu ermöglichen, die beliebte Pflanze auch in Ziergärten zu halten.
Parallel zur Vermehrung wird mit Hilfe von Genomanalysen die genetische Vielfalt der besammelten Wildpopulationen untersucht.
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Sorten genetisch zertifiziert |
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Für die in vitro-Züchtung werden besonders schöne Exemplare der einheimischen Almrausch-Sorten wie Rhododendron hirsutum und Rhododendron ferrugineum an kartierten Standorten gesammelt und im Labor genetisch zertifiziert - damit wird ein Fingerprint für die Klone erstellt, die dann unter dem Namen "Schönbrunn" verkauft werden sollen. Für diese Zertifizierung entwickeln die Forscher in Seibersdorf neue genetische Marker.
Die im Labor vermehrten und aufgrund ihrer Herkunft an die heimischen Böden angepassten Almrausch-Klone könnten auch zur "Aufforstung" (widerstandsfähigen Bepflanzung) von Schipisten eingesetzt werden.
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Biochemische und molekulare Marker
Als genetische Marker bezeichnet man ein Gen oder Teile des Genoms, die zur Erkennung von Individuen oder Trägerzellen oder als Sonde zum Nachweis von genetischen Eigenschaften oder Loci (bestimmte Stellen auf Chromosomen) verwendet werden.
Die Genmarker können in biochemische Marker (z.B. Isoenzyme) und molekulare Marker (z.B. DNA Marker) unterteilt werden. Biochemische Marker ermöglichen die Unterscheidung von Genvarianten aufgrund der Genprodukte, die sie erzeugen, molekulare Marker aufgrund der ihnen zugrundeliegenden Variation in der Erbsubstanz selbst, der DNA. |
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Resistenzverhalten gegen Krankheiten |
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In einem Projekt mit der TU Wien werden Marker eingesetzt, um das Resistenzverhalten von alten Apfelsorten gegen Feuerbrand genetisch zu definieren und diesen "Gencode" dann in neue Sorten einzukreuzen. Eine Technik, die auch bei Kartoffeln verwendet wird.
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Steigerung des Vitamin A-Gehalts in Süßkartoffeln |
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Als Vorstufe zum "Biofortification Challenge Program" läuft derzeit auch ein McKnight Projekt zur Steigerung des Vitamin A-Gehalts in Süßkartoffeln. Vor allem amerikanische Sorten haben einen hohen Vitamin A-Gehalt, aber wenig Stärke.
Sorten in Afrika dagegen weisen einen hohen Stärkegehalt auf, enthalten aber deutlich weniger Vitamin A. Mit Hilfe von Markern sollen die genetischen Eigenschaften des hohen Betacarotin- und des hohen Stärkegehalts kombiniert werden.
Wenn der Mechanismus dieser Einlagerung des für den hohen Betacarotingehalt verantwortlichen Gens in die Süßkartoffel geklärt ist, könnte diese Art der Vitamin A-Anreicherung auch bei Reis, Bohnen usw. angewendet werden.
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Bakterielle Zusammensetzung von Waldböden |
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Mit Hilfe molekularer Marker werden auch Waldböden untersucht, um Aussagen über die Gesundheit des Waldes treffen zu können. Für das eben angelaufene Projekt im ARC werden Bodenproben aus dem Lainzer Tiergarten und dem Rotwald bei Lunz/See auf die verschiedenen vorhandenen Bakterienarten analysiert. Damit lässt sich die jeweilige Zusammensetzung der Bakterienpopulationen im Waldboden klären.
Diese Bodenanalysen mittels Markern können auch für Deponien durchgeführt werden, um Organismen, die beim Methanabbau wirken, zu eruieren.
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Genetische Marker auch in der Humanmedizin |
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Aber nicht nur im Bereich der Pflanzenzüchtung und -kreuzung finden die genetischen Marker Anwendung. Geplant ist ihr Einsatz auch in der Humanmedizin - etwa zur Abschätzung eines genetisch bedingten Frühgeburtenrisikos bei schwangeren Frauen.
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01.01.2010 |
