Jessica Klekar (TU Dresden)
Ausgewählte Rübenarten der Sektionen Beta (obere Reihe) und Corollinae (untere Reihe) im Vergleich. Alle Pflanzen wurden unter Gewächshausbedingungen kultiviert, adulte Pflanzen sind älter als ein Jahr, Jungpflanzen sind circa vier Monate alt. Aufnahmen: J. Klekar
Jessica Klekar erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der TU Dresden im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.
Titel: Karyotyp-Evolution in der Gattung Beta
Durch Barcoding der Chromosomen von Zuckerrüben und eng verwandten Arten konnten grob strukturelle Veränderungen als Artgrenzen nachgewiesen werden.
Die Zytogenetik als wichtiges Teilgebiet der Genetik beschäftigt sich mit der Chromosomenstruktur und -zusammensetzung, um diese mit phänotypischen Erscheinungen zu verknüpfen. Bei den meisten Pflanzen lassen sich die Chromosomen anhand einfacher Färbungen oder ähnlichem nicht unterscheiden, sodass eine Karyotypisierung oftmals weitere Markierungsverfahren erfordert. Mithilfe 45-nukleotidlanger Oligo-Sequenzen wurde ein zweifarbiger Barcode zur Identifikation der neun Chromosomenpaare der Zuckerrübe Beta vulgaris mittels Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) entwickelt und auf das Erbgut der nah verwandten Arten angewendet. Neben der Bestätigung der perizentrischen Inversion auf Chromosom 5 von Beta patula konnte eine parazentrische Inversion auf Chromosom 7 von Beta macrocarpa anhand eines veränderten Barcodes identifiziert werden. Die gewonnenen Kenntnisse über die strukturellen chromosomalen Unterschiede zwischen den Arten sind nicht ausschließlich als Artgrenzen zu verstehen, sondern können auch Hinweise für die hohe Heterogenität der Wildarten sein. Dies könnte züchterische Relevanz erlangen, falls auf den betroffenen Chromosomen der Wildarten Resistenzgene gegenüber Krankheiten identifiziert werden können, welche in der kultivierten Zuckerrübe nicht (mehr) vorhanden sind.
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Jessica Klekar fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Dr. Tony Heitkam an.