Malwina Pluta (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, CAU)
Malwina Pluta erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Kiel im Jahr 2023 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Quantifizierung von Sekundärmetaboliten in anfälligen und resistenten Quinoa-Linien gegen Falschen Mehltau (Peronospora variabilis) und Entwicklung von molekularen Markern
Diese Studie war Teil eines ersten Versuchs, molekulare Marker zu entwickeln und metabolische Biomarker zu identifizieren, die für das Screening auf Mehltauresistenz bei Quinoa verwendet werden könnten.
Der Falsche Mehltau, der durch den Oomyceten Peronospora variabilis verursacht wird, ist die verheerendste Krankheit bei Quinoa, die den Ertrag dieser Kulturart unter optimalen Klimabedingungen erheblich verringert. In dieser Studie habe ich vier PCR-basierte Marker für den zuvor identifizierten QTL ms5.1 entwickelt, der mit der Resistenz gegen Falschen Mehltau assoziiert ist [1]. Darüber hinaus identifizierte ich eine Gruppe vermutlicher Resistenzgene in der Nähe informativer Marker im Referenzgenom von Quinoa.
Für das zweite Experiment extrahierte ich die Metaboliten aus resistenten und anfälligen Quinoa-Pflanzen mit dem SIMPLEX-Verfahren. Anschließend quantifizierte ich die Metaboliten mit einem Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometriesystem (FT-ICR-MS) und identifizierte sie anhand der erstellten Metabolitendatenbank. Der Akkumulationstrend mehrerer Metaboliten deutete auf Kandidaten hin, die wahrscheinlich zu einer erhöhten Resistenz gegen Falschen Mehltau beitragen; viele von ihnen gehörten zur Klasse der Phenole und Lipide.
Die Ergebnisse beider Versuche, die noch in Folgeversuchen überprüft werden müssen, haben direkte Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der Quinoa-Züchtung.
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[1] Maldonado-Taipe, N., Barbier, F., Schmid, K., Jung, C., & Emrani, N. (2022). High-Density Mapping of Quantitative Trait Loci Controlling Agronomically Important Traits in Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Frontiers in Plant Science, 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.916067
Die Arbeit kann bei der Zentralbibliothek der Universität Kiel angesehen werden: https://www.ub.uni-kiel.de/en/ordering-borrowing
Malwina Pluta fertigte die Arbeit am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung (Leitung: Prof. Dr. Christian Jung) in der Arbeitsgruppe von Dr. Nazgol Emrani an.