Hopportunity – Regulation der Bittersäurebiosynthese in Hopfen

Der globale Hopfenmarkt befindet sich in stetem Wandel. So besteht für die Hopfenzüchtung die Herausforderung, nicht nur auf den Klimawandel und neue Schaderreger, sondern auch auf neue Trends zu reagieren. Mit den Methoden der Präzisionszüchtung, die in Hohenheim mitentwickelt wird, lassen sich zukünftig schneller und kosteneffizienter neue Sorten entwickeln, die auch für Zwecke eingesetzt werden, die über die Braunutzung hinausgehen.

Sogenannte Bittersäuren (Alpha- und Betasäuren), die hauptsächlich in den Dolden des Hopfens vorkommen, sind in zu einem geringen Teil auch in der vegetativen Biomasse (den Blättern und dem Stamm) der Hopfenplanze vorhanden. Neben ihres Nutzes in der Brauindustrie, sind diese Säuren u.a. auch für medizinische Zwecke einsetzbar.

Die Studierenden lernen mit molekularbiologischen Methoden die regulatorischen Sequenzen der Bittersäurebiosynthese zu untersuchen. Es soll geklärt werden, ob die Inhaltsstoffkonzentrationen der Bittersäuren für eine wirtschaftliche Nutzung der vegetativen Biomasse ausreichen – Stichwort: Bioökonomie.

Diese Projekt ist an das Forschungsprojekt: https://hopfenprojekt.jimdo.com/ angegliedert.

Die Hauptforschungsfragen dieses Teilprojekts sind:

Welche gemeinsamen Sequenzmotive existieren zwischen den Promotoren der Gene der Bittersäurebiosynthese?

Lassen sich diese Sequenzunterschiede in der modernen Züchtung für die Abschätzung des Inhaltsstoffpotentials und somit die Züchtung von neuen Bitterhopfen sowie zur Steigerung der Bitterstoffgehalte im Blättermaterial nutzen?

Es wird erwartet, dass durch die Kenntnis der Promotorregionen auf der DNA die Züchtung von Hochalpha-Hopfen (Bitterhopfen) gezielter und schneller ablaufen kann.

Bearbeitung durch folgende Studierende:
Markus Schafte (Hopportunity 1)
Jan Böhm, Clemens Hacke, Jonas Frank (Hopportunity 2)

Projektbetreuung: Dr. Michael Helmut Hagemann
Institut für Kulturpflanzenwissenschaften
Fg. Ertragsphysiologie der Sonderkulturen

Links zu den Projekten:

Hopportunity - Innovative Nutzung von Hopfen ODER Molekularbiologie der Bittersäurebiosynthese ODER Viroide

Hopportunity 2 - Grundlagen der Präzisionszüchtung

Projekt1

Hopportunity – Regulation der Bittersäurebiosynthese in Hopfen

Interdisziplinäres Projekt

Im Projekt gibt können die Interessen der TeilnehmerInnen berücksichtigt werden, da momentan drei Forschungsschwerpunkte vorliegen:

1. Innovative Nutzung von Hopfen: Die vegetative Biomasse des Hopfens enthält einen geringen Teil an nutzbaren Inhaltsstoffen. Im Projekt soll durch Anbau, Trocknung und HPLC geklärt werden, ob die Inhaltsstoffkonzentrationen für eine wirtschaftliche Nutzung der vegetativen Biomasse ausreichen.

2. Molekularbiologie der Bittersäurebiosynthese: In diesem Praktikum lernen die TeilnehmerInnen mit molekularbiologischen Methoden die regulatorischen Sequenzen der Bittersäurebiosynthese zu untersuchen.

3. Viroide: In diesem Praktikumsteil unterstützen Sie die Forschung an Viroiden - RNA-Partikeln, die bei Nutzpflanzen (Hopfen, Wein, Citrus, ...) erheblichen Schaden anrichten können. Hier geht es vor allem um Reservoirwirte von Viroiden im Hopfenanbaugebiet Tettnang (ggf mit Exkursion).

Alle Praktikumsteile können nach Absprache die Grundlage für eine spätere BSc/MSc-Arbeit bilden. Die Forschung an dem Bereich werden mindestens bis 2020 weitergeführt.

https://hopfenprojekt.jimdo.com/

Beschreibung des interdisziplinären Teils des Projekts

Das Projekt ist Bestandteil des Interdisziplinären Projektverbunds "Hopfen und Malz" anlässlich des 200-jährigen Jubiläums der Universität Hohenheim mit entsprechendem Jubiläumsbier.

Kooperationen Allgemein:

Kooperation mit dem Projekt T3 (Untersuchung der Konsumentenpräferenzen)

Teilprojekt 1:

Kooperation mit dem Projekt T8 (Ökonomische Bewertung des Extraktionsprozesses für Sekundärmetabolite aus Hofpenblättern)
Kooperation mit dem Projekt T9 (Effekt von Hopfeninhaltstoffen auf Zellmetabolismus)

Teilprojekt 2:

Enge Kooperation mit dem Projekt T7 (30 Jahre Hopfenforschung, Biostatistik)

Projektzeitraum

Wintersemester 2017/18 und Sommersemester 2018

Bewerbungszeitraum

16. Oktober bis 2. November 2017

nach Absprache

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Je nach Teilprojekt umfassen die geplanten Arbeiten Probenahmen im Gewächshaus oder im Feld sowie Laborarbeit in der Molekularbiologie oder an der HPLC.

Für jedes Teilprojekt ist eine gewisse Einarbeitungszeit notwendig, vor allem wenn keine entsprechenden Vorkenntnisse vorliegen. Daher müssen die Praktikanten bereit sein mindestens 120 Stunden im Projekt zu arbeiten. Dies kann semesterbegleitende oder im Block geschehen. Innerhalb der Projekte können die Arbeiten stärker praktisch oder theoretisch angelegt werden - auch hier sind wir flexibel.

Wichtig ist, dass die MOTIVATION da ist eine Thema bis zum Ende zu verfolgen. Über die Detail lässt sich reden.

offen für diese Studienfächer:

Agrarbiologie Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergie Agrarwissenschaften Biologie Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie

Betreuer

Dr. Michael Helmut Hagemann

Institut

Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (Ertragsphysiologie der Sonderkulturen)

Sprache

deutsch/englisch

Teilnehmerzahl

min. 1, max. 3

Arbeitsaufwand

ca. 120 Stunden pro Teilnehmer | 4 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich.

Projektart

experimentell

Lernziele

Die Teilnehmer/innen lernen in diesem Projekt:

Alle Teilprojekte

Hintergrundwissen zum Hopfenanbau, -verwendung und -inhaltsstoffen
Übersicht über verschiedene Biertypen und Hopfensorten

Teilprojekt 1+2+3

Gutes Verständnis der Bittersäurebiosynthese
Einführung in die Laborarbeit (Mol.Bio ODER HPLC)
Laborbuchgführung

Teilprojekt 3

Grundkenntnisse der Problematik von Viroide

Nach erfolgreicher Teilnahme am Projekt erstellen wir auf Wunsch eine kurze Beurteilung als Referenz für Ihre spätere Jobentwicklung.

Anmerkungen für Studierende

Im Praktikum werden wir alle Aspekte des Hopfens behandelt, jedoch liegt der Fokus auf dem Thema des jeweiligen Teilprojektes - darüberhinaus sollte eine gewisse Affinität zum pflanzlichen Sekundärstoffwechsel vorhanden sein.

Wichtig: Motivation und Willen das Projekt abzuschließen.

Schlagworte

Pflanzenschutz

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Projekt 2

Hopportiunity 2 - Grundlagen der Präzisionszüchtung

Interdisziplinäres Projekt

Beschreibung

Der globale Hopfenmarkt befindet sich in stetem Wandel. So besteht für die Hopfenzüchtung die Herausforderung, nicht nur auf den Klimawandel und neue Schaderreger, sondern auch auf neue Trends zu reagieren. Die deutsche Hopfenzüchtung bringt regelmäßig innovative und marktgerechte Qualitätshopfensorten auf den Markt. Mit den Methoden der Präzisionszüchtung, die in Hohenheim mitentwickelt wird, lassen sich zukünftig schneller und kosteneffizienter neue Sorten entwickeln. Vor dem Hintergrund steigender Ansprüche an neue Sorten ist dies dringend notwendig.

Im Projekt gibt können die Interessen der TeilnehmerInnen berücksichtigt werden - der Schwerpunkt liegt im Bereich Molekularbiologie und Züchtungsforschung.

Das Praktikum baut auf den Ergebnissen der vorrangegangenen Humboldt-Projekte auf und ist Teil eines realen Foschungsvorhabens. In diesem Praktikum lernen die TeilnehmerInnen mit molekularbiologischen Methoden die regulatorischen Sequenzen der Bittersäurebiosynthese zu untersuchen. Dazu gehören Grundlagen der Bioinformatik und Einblicke in moderne Züchtungsarbeit.
Alle Praktikumsteile können nach Absprache die Grundlage für eine spätere BSc/MSc-Arbeit bilden. Die Forschung an dem Bereich werden mindestens bis 2020 weitergeführt. hopfenprojekt.jimdo.com

Beschreibung des interdisziplinären Teils des Projekts

Das Projekt ist Bestandteil des Interdisziplinären Projektverbunds "Hopfen und Malz" anlässlich des 200-jährigen Jubiläums der Universität Hohenheim mit entsprechendem Jubiläumsbier.

Kooperationen Allgemein:

Kooperation mit dem Projekt T3 (Untersuchung der Konsumentenpräferenzen)

Teilprojekt 1:

Kooperation mit dem Projekt T8 (Ökonomische Bewertung des Extraktionsprozesses für Sekundärmetabolite aus Hofpenblättern)
Kooperation mit dem Projekt T9 (Effekt von Hopfeninhaltstoffen auf Zellmetabolismus)

Teilprojekt 2:

Enge Kooperation mit dem Projekt T7 (30 Jahre Hopfenforschung, Biostatistik)

Projektzeitraum

Sommersemester 2018

Bewerbungszeitraum

3. bis 10. April 2018
nach Absprache

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Die Forschung umfasst hauptsächlich PC- und Laborarbeit.

Für jedes Teilprojekt ist eine gewisse Einarbeitungszeit notwendig, vor allem wenn keine entsprechenden Vorkenntnisse vorliegen. Daher müssen die Praktikanten bereit sein mindestens 120 Stunden im Projekt zu arbeiten. Dies kann semesterbegleitende oder im Block geschehen. Innerhalb der Projekte können die Arbeiten stärker praktisch oder theoretisch angelegt werden - auch hier sind wir flexibel.

Wichtig ist, dass die MOTIVATION da ist eine Thema bis zum Ende zu verfolgen.Über die Detail lässt sich reden.

offen für diese Studienfächer:

Agrarbiologie
Agrarwissenschaften
Biologie
Ernährungswissenschaft
Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergie
Wirtschaftswiss. mit agrarökonom. Profil
Lebensmittelchemie

Betreuer

Dr. Michael Helmut Hagemann

Institut

Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (Ertragsphysiologie der Sonderkulturen)

Sprache

deutsch/englisch

Teilnehmerzahl

min. 1, max. 3

Arbeitsaufwand

ca. 120 Stunden pro Teilnehmer | 4 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich.