Annika Reimer (Universität Rostock)
Annika Reimer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2025 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Charakterisierung des Trockenstress-assoziierten Gens FATA in Solanum tuberosum
Diese Arbeit zeigt, wie ein zentral mit Trockenstress assoziiertes Gen der Kartoffel entscheidende Bausteine für mehr Toleranz gegenüber Wassermangel liefern könnte und warum seine komplexen Haplotypen überraschend neue Wege für die Züchtung klimaresilienter Sorten eröffnen.
Die Kartoffel (Solanum tuberosum L.) hat als weltweit viertwichtigste Nahrungspflanze einen entscheidenden Einfluss auf die globale Ernährungssicherheit. Ihr Anbau wird jedoch zunehmend durch die immer längeren und häufigeren Dürreperioden gefährdet, weswegen es Lösungsstrategien braucht, die sich nachhaltig mit der Widerstandsfähigkeit der Kartoffel gegenüber der zunehmenden Trockenheit beschäftigen. Als zentraler Ansatz dient dabei die Entwicklung von Markern, die mit einer verbesserten Resistenz gegenüber Wassermangel assoziiert sind und so die Züchtung von Kulturpflanzen ermöglichen, die den veränderten Klimabedingungen standhalten. Zu den dafür relevanten Genen gehört StFATA, das eine zentrale Funktion in der Fettsäurebiosynthese erfüllt und dadurch wesentlich mit dem Aufbau der Kutikula assoziiert ist. Die damit einhergehende Verbindung zum Schutz vor nicht stomatären Wasserverlust macht StFATA zum wichtigen Merkmal bei der Entwicklung von Lösungsstrategien. Um die Auswirkungen des Gens auf den Stoffwechsel der Kartoffel besser zu verstehen, erfolgte eine Charakterisierung der verschiedenen Haplotypen in den Sorten Albatros und Désirée sowie die Erstellung und Anwendung eines CRISPR/Cas-Konstrukts für das Genome-Editing. Die Analyse der allelischen StFATA-Varianten erbrachte dabei einen Einblick in die durch chimäre mRNAs entstehende Komplexität des Transkripts und das daraus resultierende Potential zur Fusion unterschiedlicher Haplotyp-Proteindomänen. Die Aminosäuresequenzen der Haplotypen gaben zusätzlich Aufschluss darüber, dass sich die entsprechenden Sekundärstrukturen in zwei verschiedene und vermutlich funktionell differierende Isoformen aufteilen. Durch eine in-vitro-Kultivierung konnten zudem potentielle StFATA-Mutanten aus Knollengewebe regeneriert werden, die zukünftig der tiefgehenden Analyse der Genfunktion in der Kartoffel dienen können. Insgesamt bieten die Untersuchungen eine wichtige Grundlage für das Verständnis von StFATA und seiner Relevanz für die zukünftige Entwicklung von trockentoleranten Kartoffelpflanzen.
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Annika Reimer fertigte die Arbeit am Institut für Biowissenschaften in der Arbeitsgruppe der Pflanzengenetik von Prof. Dr. Renate Horn an.
