De brede kennisbasis van de Groene Genetica: van onderzoek naar perspectief. Gerco Angenent

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "De brede kennisbasis van de Groene Genetica: van onderzoek naar perspectief. Gerco Angenent"

Melissa Moens
8 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 De brede kennisbasis van de Groene Genetica: van onderzoek naar perspectief Gerco Angenent

2 Onderzoek voor bedrijfsleven met een academisch karakter Publiek Private Samenwerking (PPS) exploitatie wetenschappelijke doorbraken Bedrijfs leven Kennis instelling Overheid TTI-Groene Genetica, CBSG Topsector Tuinbouw en Uitgangsmaterialen

wetenschappelijke doorbraken Bedrijfs leven Kennis

3 3 voorbeelden waardevolle samenwerking 1. Temperatuur afhankelijke bloei (bloemkool) 2. Verbeteren van verdubbelde haploiden protocollen (koolsoorten) 3. Voorkomen van koploosheid (tomaat, koolsoorten)

4 Wat is bloei/bloeiinductie? Vegetatieve fase reproductie fase VM Identiteit van het meristeem (groeipunt): Vegetatief meristeem bloeiwijzemeristeem(im) bloemmeristeem

5 Bloeiregulerende signalen 0 24 uur daglengte Licht kwaliteit temperatuur nutrienten Externe factoren Interne factoren: o.a. hormonen leeftijd

6 Welke genen zijn erbij betrokken? Genen kunnen gebruikt worden als moleculaire merker en de selectie van bepaalde allelen van beschikbare germplasm Model: zandraket (Arabidopsis) Normaal Late bloeier Vroege bloeier

7 Arabidopsis: 150 genen bij bloei betrokken

8 Arabidopsis (zandraket)/bloemkool Temperatuur beïnvloedt bloei 22ºC 27ºC Hogere temperaturen induceren bloei Lagere temperaturen remmen bloei Bloemkool ook gevoelig, maar net omgekeerd

9 Externe en interne signalen licht daglengte leeftijd kou temperatuur FLC FLM bloei SVP

10 Temperatuurseffecten 22C 27C Wild type Vroege bloeier 22C 27C Geen effect! flm of svp mutant flm of svp mutant FLM en SVP zijn de thermometers van bloei

11 Twee vormen van FLM verschillen AT1G β AT1G δ Beide vormen bijna identiek op een klein stukje eiwit na

12 Twee vormen van FLM, verhouding bepaalt bloeitijdstip

13 Wat hebben we hier aan? Toppublicatie in Nature Aanwijzingen hoe temperatuurgestuurde bloei in bloemkool geregeld kan zijn. β en δ vormen van FLM zijn merkers voor bloeitijdstip

14 3 voorbeelden waardevolle samenwerking 1. Temperatuur afhankelijke bloei (bloemkool) 2. Verbeteren van verdubbelde haploiden protocollen (koolsoorten) 3. Voorkomen van koploosheid (tomaat, koolsoorten)

15 Microspore embryogenese ouder lijnen voor F1 hybride productie mapping populaties, QTL analyse stress Spontane verdubbeling microspore colchicine pollen haploid microspore-derived embryos homozygote (DH) planten

Spontane verdubbeling microspore colchicine pollen

16 Compound Screens + = response microtiter plate compound library microspore natural compounds synthetic compounds natural derivatives dedicated libraries

17 Verbeterd protocol: meer celdeling en hoger % embryo s Celdeling 100% 80% 60% 40% pollen 20% sporophytic 0% Embryo yield % control 0.05uM 0.5uM 5uM bud size control 0.05uM 0.5uM 5uM 0.00 control 0.05µM 0.5µM

1 2 3 control 0.05uM 0.5uM 5uM bud size 2.4 0.30 2 0.25 1.6 0.20 1.2 0.15 0.

18 Wat hebben we hier aan? Toppublicatie in The plant Cell en een patentaanvraag Verbeterde protocollen voor veredelingsbedrijven Nieuwe samenwerkingsprojecten met bedrijven

19 3 voorbeelden waardevolle samenwerking 1. Temperatuur afhankelijke bloei (bloemkool) 2. Verbeteren van verdubbelde haploide protocollen (koolsoorten) 3. Voorkomen van koploosheid (tomaat, koolsoorten)

20 Koploosheid (TTI-GG project) Groot probleem bij plantenkwekers (verlies tot 50%) Afhankelijk van kiem/groei condities Afhankelijk van genotype, gevoelige en ongevoelige typen

21 Koploosheid tomaat, geinduceerd door hoge temperatuur

22 Koploosheid kool, inductie door lage temperatuur

23 De genetische component: QTL analyse bij kool Kruising: rapid-cycling accession B. oleracea var. alboglabra (ongevoelig) en een broccoli accession (gevoelig) QTL op chromosoom 3

24 QTL analyse bij kool (B. oleracea) >1000 genen op basis van vergelijk met B.rapa en Arabidopsis genomen QTL op chromosoom 3

25 Welke genen actief in de QTL regio Vergelijk gevoelig en ongevoelig genotype Welke genen gaan aan of uit na een inductie voor koploosheid met koude? Gebruik maken van Next Generation Sequencing (NGS), RNA-seq slechts 30 genen als potentiele kandidaat, waarvan één betrokken is bij de celcyclus (celdeling). Dit gen is minder actief na inductie in het gevoelige genotype

26 Celdelingen in het meristeem Ongevoelig genotype, twee dagen na kou behandeling Gevoelig genotype, twee dagen na koude behandeling Proefschrift Jennifer de Jonge,

27 Wat hebben we hier aan? Proefschrift Jennifer de Jonge Verbeterde protocollen voor opgroeien zaailingen (kwekers) Protocollen voor het toetsen van gevoeligheid voor koploosheid Kandidaatgenen die gevoeligheid bepalen (veredelaars)

28 Welke kennisbasis hebben we voor de toekomst nodig? Wat voor een randvoorwaarden? Aantrekkelijk voor bedrijfsleven en academische partner (spanningsveld?) Kennis van eigenschappen (traits), maar ook van (generieke) technieken. Faciliteiten en expertise voor een multidisciplinaire aanpak (genetica, fysiologie, etc) Gewaskennis (bedrijven) Vertalen van model naar gewas Genoomkennis Financier...

29 Met dank aan de Plant Development group (PRI) Flowering time control Meristem and Organ growth Floral organ development Fruit ripening Embryogenesis Seed quality

Vergelijkbare documenten

Samenvatting. 07 sam+.indd :23:49

Samenvatting. 07 sam+.indd :23:49 Samenvatting Planten zijn sessiel, met andere woorden, zij brengen hun hele leven door op één plek. Om te overleven moeten planten direct kunnen inspelen op een constant veranderend leefmilieu, wat betreft