Wertvoller Amarant: Studierende identifizieren gelungene Kreuzungen [20.06.17]
Er ist lecker und gesund – und neue Kreuzungen könnten ihn noch weiter verbessern: Amarant steht im Mittelpunkt eines Humboldt reloaded-Projektes. Zwei Studierende testen darin, ob sich die Methode des sogenannten KASP-Genotyping dazu eignet, erfolgreiche Amarant-Kreuzungen zu erkennen – mit Erfolg.
Foto: Universität Hohenheim / Astrid Untermann
Amarant lässt sich in der Küche sehr vielseitig verwenden und wird daher auch hierzulande immer beliebter. Er ist ein sogenanntes Pseudogetreide, gehört also nicht wie Weizen oder Gerste zur Familie der Süßgräser, sondern ist ein Fuchsschwanzgewächs. Besonders besticht er durch sehr vorteilhafte Inhaltsstoffe – und diese könnten durch neue Kreuzungen noch optimiert werden.
Wenn man feststellen will, ob eine neue Kreuzung gelungen ist, kann man sie mit genetischen Markern untersuchen. Das sind Abschnitte im Erbgut der Pflanze, an denen sich Individuen unterscheiden und die sich im Optimalfall mit bestimmten Eigenschaften in Verbindung bringen lassen. Cornelia Hebestreit und Monja Schmid wollen in ihrem Humboldt reloaded-Projekt herausfinden, ob das sogenannte KASP-Genotyping eine effiziente Methode ist, um gelungene Amarant-Kreuzungen zu identifizieren.
Humboldt reloaded – Wissenschaft von Anfang an |
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Das preisgekrönte Projekt der Uni Hohenheim will Studierende durch forschungsnahes Lernen bereits im Bachelorstudium für die Wissenschaft begeistern. Die Studierenden bearbeiten Forschungsfragen in kleinen Teams und werden dabei optimal betreut. |
Die Abkürzung KASP steht für „Kompetitive Allele Specific PCR“. Ein KASP-Marker bindet an bestimmte Stellen der DNA und zeigt auf diese Weise, dass das Erbgut an dieser Stelle abweicht. Man kann damit also Gene identifizieren, die mit den gewünschten Eigenschaften gekoppelt sind.
Auf der Suche nach passenden Markern
Die Studierenden extrahieren zunächst einmal mittels Pufferlösungen die DNA der Kreuzungseltern aus getrockneten und gemahlenen Blattproben und überprüfen ihre Qualität. Dann machen sie sich auf die Suche nach passenden Markern für die Elternpaare, denn die Kreuzungen kann man nicht mit einem beliebigen KASP-Marker untersuchen.
Ein KASP Marker besteht aus zwei Proben mit unterschiedlichen Lichtemissionen, Fluoreszenen genannt. Sie weist jeweils eine Farbe auf für die unterschiedliche Ausprägung des Markers. Generell binden immer beide. Unterscheidet sich die Stelle zwischen zwei Individuen nicht, so sieht man bei der Auswertung nur eine Farbe. Unterscheiden sich die Individuen, sieht man zwei verschiedene Farben und der Marker ist geeignet.
Die beiden Nachwuchsforscherinnen untersuchen die Elternpaare und finden geeignete Marker für sie Dasselbe Verfahren wenden sie bei den Kreuzungen an.
KASP-Genotyping geeignet, um neue Amarant-Kreuzungen zu untersuchen
Die Ergebnisse ihrer Analysen übertragen sie anschließend in Diagramme. Ist die Kreuzung erfolgreich, befindet sich die Fluoreszenz bei ihr wie erwartet genau zwischen denen der Eltern. Für die meisten der Kreuzungen können Hebestreit und Schmid geeignete Marker finden und das Verfahren erfolgreich anwenden.
Ihr Fazit ist daher eindeutig: Das KASP-Genotyping lässt sich effizient zur Identifikation geglückter Amarant-Kreuzungen einsetzen.
Publikation im Journal „Frontiers in Plant Science“
Das Projekt war in eine Reihe von drei Humboldt-Projekten eingebettet, die zu einer wissenschaftlichen Veröffentlichung beigetragen haben. Vier Humboldt reloaded-Studierende sind Mitautoren dieses Papers.
Zur Publikation
Text: Elsner
Humboldt-Projekt: Amarant: Einsatz genetischer Marker zur Identifikation von Kreuzungen
Studierende: Cornelia Hebestreit, Monja Schmid
Projektbetreuerin: Markus Stetter
Laufzeit: 26.10.2015 – 31.03.2016
