Angewandte Genomik und Molekularbiologie

Die Molekularbiologie ist der jüngste Fachbereich des Versuchszentrums Laimburg. Im zugehörigen Molekularbiologischen Labor werden innovative Techniken auf DNA-, RNA- und Protein-Basis wie PCR, RT-PCR, qualitative und quantitative real-time PCR, DNA-Sequenzanalyse, diverse DNA-Fragmentanalysen, Microarrayanalysen sowie 2D-Gelelektrophorese angewandt, um Antworten auf verschiedenste Fragestellungen der Südtiroler Landwirtschaft zu finden.

Der Fachbereich Angewandte Genomik und Molekularbiologie gliedert sich in folgende Arbeitsgruppen:

  • Funktionelle Genomik
  • Züchtungsgenomik

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Funktionelle Genomik

 

Das Hauptziel der funktionellen Genomik ist die Verknüpfung der Informationen aus dem Erbgut (Genom) mit der Funktion und dem Erscheinungsbild (Phänotyp) eines Organismus.
Die Ausprägung phänotypischer Merkmale basiert auf Umwelteinflüssen, genetischer Variation und Genregulation. Die funktionelle Genomik befasst sich daher mit der systematischen Analyse der Genexpression, Untersuchungen der Interaktionen von Genprodukten und deren Auswirkung auf verschiedene Eigenschaften des untersuchten Organismus. Dies dient dazu die Funktionen von Genen verschiedener Lebewesen (z.B. Pflanzen und Bakterien) zu charakterisieren.

Derzeit laufen die Projekte APPL2.0 (2012-2017) und APPLClust (2013-2018), in denen die komplexen Zusammenhänge der Krankheitsentwicklung und Ausbreitung der Apfeltriebsucht (Besenwuchs) untersucht werden.

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Aussehen, Geschmack, Inhaltsstoffe, Krankheitsanfälligkeiten und viele andere Eigenschaften von Äpfeln und Reben werden von Umweltbedingungen beeinflusst, sind aber zuallererst durch genetische Faktoren in den Erbanlagen, also dem Genom, festgeschrieben. Die Arbeitsgruppe Züchtungsgenomik beschäftigt sich mit diesen genetischen Faktoren und ermittelt, welche relevanten Unterschiede sie in verschiedenen Sorten aufweisen, welche Auswirkungen sie auf das Erscheinungsbild der Pflanze haben und wie sie weitervererbt werden. Das Erforschen definierter Regionen im Genom von Apfelbäumen und Rebstöcken gibt Auskunft über die Echtheit einer Sorte, über ihre Bestäubungskompatibilität mit anderen Sorten, über ihre Empfindlichkeit gegenüber Krankheitserregern und über die potentielle Qualität ihrer Äpfel und Trauben. Im Rahmen verschiedener Projekte werden die Grundlagen zur Beantwortung folgender und ähnlicher Fragestellungen geschaffen:

  • Welche Apfelsorten sind die idealen Pollenspender für meine Anlage?
  • Um welchen Apfelbaum handelt es sich in meinem Garten?
  • Welche Äpfel sind allergikerfreundlich und welche könnten zur Therapie einer Birkenpollenallergie eingesetzt werden?
  • Welche neugezüchteten Apfelsämlinge tragen mehrere Abwehrmechanismen gegen Schorf?
  • Entsprechen die Rebunterlagen in meiner Anlage ihrem Etikett?
  • Welche Rebsorte eignet sich für einen nachhaltigen Anbau am besten und wie kann die Qualität neuer PIWI-Weine gesteigert werden?

Der Einsatz definierter DNA-Tests und molekularer Marker gewährt eine zielorienterte Gestaltung des Laimburger Zuchtprogrammes zur Entwicklung neuer Sorten mit Fokus auf Qualität und Nachhaltigkeit. Durch die Entwicklung einer Datenbank mit über 1000 genetischen Profilen kann außerdem der Echtheitsnachweis von Sorten und Unterlagen für alle Interessierten angeboten werden.

 

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