Deutsches Pflanzen-Phänotypisierungs-Netzwerk DPPN gestartet

18.06.2013 Forschung & Technik

Wechselwirkung Genetik und Umwelt: Die Geheimnisse der Pflanzen entschlüsseln

Die Gene einer Pflanze entscheiden über ihre Anlagen, die Umwelt entscheidet über deren tatsächliche Ausprägung. Je umfangreicher beispielsweise der grüne Blattapparat, umso mehr kann die Pflanze Photosynthese betreiben. Je umfangreicher das Wurzelwerk umso mehr Nährstoffe kann die Pflanze aufnehmen. Aber wie erfasst man die Menge der Blätter oder der Wurzeln möglichst effizient, genau und wiederholbar? Welchen Einfluss haben die genetischen Informationen im Saatgut und Umweltbedingungen wie Wassermenge, Temperatur oder Pflanzenschutzmaßnahmen auf die Entwicklung der Pflanze? Um diese Fragen klären zu können, muss das Gesamterscheinungsbild von Pflanzen ober- und unterirdisch korrekt erfasst und vermessen werden ‑ man muss sie phänotypisieren.

Fünf Jahre international eingebundene Forschung mit Förderung von 34,6 Millionen Euro

Anfang des Jahres wurde hierzu das Deutsche Pflanzen-Phänotypisierungs-Netzwerks DPPN gegründet. Beteiligt sind das Forschungszentrum Jülich, das Leibnitz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben und das Helmholtz Zentrum München. An diesen drei Standorten werden automatische Phänotypisierungsanlagen entwickelt. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF für fünf Jahre mit 34,6 Millionen Euro gefördert. Die Ziele des DPPN sind unter anderem die Entwicklung neuer Konzepte und Technologien mit einheitlichen Phänotypisierungsstandards. Das deutsche Forschungsprojekt ist mit dem Europäischen Pflanzenphänotypisierungs-Netzwerk (European Plant Phenotyping Network EPPN) und dem Internationalen Pflanzenphänotypisieurngs-Netzwerk (International Plant Phenotyping Network IPPN) weitreichend vernetzt.

Phänotypisierung ist der Flaschenhals der Genomforschung

In einem Interview mit Verantwortlichen der Internetplattform Pflanzenforschung.de erklärte der Leiter des Instituts für Pflanzenwissenschaften im Forschungszentrum Jülich und Koordinator des DPPN, Professor Dr. Ulrich Schurr, warum die Phänotypisierung zu den neuen Schlüsseltechnologien in der Pflanzenforschung gehört und der Flaschenhals der Genomforschung ist. „Bei der Phänotypisierung geht es unter anderem darum, das Wissen über molekularbiologische Prozesse in die Praxis umzusetzen. In der Praxis auf dem Feld entsteht die Pflanze ja durch die Interaktion des Genoms, also des Werkzeugkastens der Pflanze mit ihrer Umwelt. Der Phänotyp ist also letztendlich das, was aus der Kopplung von Genotyp und Umwelt entsteht. Um überhaupt verstehen zu können, wie Erbgut und Umwelt zusammenwirken und Pflanzen mit gewünschten Eigenschaften hervorbringen, müssen wir Pflanzenmerkmale so detailliert wie möglich analysieren können.“

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