Dr. Hinrich Harling
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31.12.2003

Als Ergebnis des Projektes stehen neue PHA-Polymerasen mit neuer Substratspezifität zur Verfügung, die für die Bildung von Mischpolymeren genutzt werden können. Zukünftig sollten PHB-Gene ausschließlich in den Kern, unter der Kontrolle gewebespezifischer oder organspezifischer Promotoren, eingebracht werden. Weitere Promotoren sind auf ihre Eignung zur Kontrolle von PHB-Genen zu testen. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse erscheinen die Kartoffelknolle und der Rübenkörper als Zielorgane besonders geeignet. Die Expression des Gens muss bestimmt werden, um die Funktionalität der Kombinationen aus Promotor und bakterieller Synthase zu belegen. Zur genaueren Untersuchung der Funktion der Synthasen im Zielgewebe sind umfangreiche molekulare Analysen notwendig; entsprechende Antikörper stehen zur Verfügung. Schließlich sollten breitere Analysen des Stoffwechsels transgener Pflanzen mittels GC/MS vorgenommen werden, um zu überprüfen., welche Auswirkungen die Etablierung der PHB-Synthese auf den Grund- und Sekundärstoffwechsel der Pflanze hat. Diese Untersuchungen können die Grundlage für weitere kurative Maßnahmen zum Ausgleich von Wachstumsdepressionen sein. Die Produktion von PHB/PHF war in den verwendeten Pflanzensystemen entweder nur zur einer minimalen Menge möglich und damit ökonomisch nicht haltbar oder bei Erreichung größerer Konzentrationen mit einem negativen Einfluss auf Wachstum und Entwicklung und damit letztlich Ertrag gekoppelt. Somit ergibt sich kein direkter ökonomisch verwertbarer Nutzen aus diesen Untersuchungen. Für eine kommerzielle Nutzung ist eine Steigerung in der PHB-Konzentration notwendig.

Polyhydroxyfettsäuren (PHF) stellen eine Gruppe von Biopolymeren dar, die von einer Vielzahl von Bakterien als Speicherstoffe gebildet werden. Neben der fermentativen Produktion gibt es die Möglichkeit PHF über gentechnisch modizifizierte Pflanzen zu produzieren. Mit diesem Ziel werden im Rahmen des Verbundvorhabens drei landwirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen bearbeitet, Zuckerrübe, Kartoffel und Raps. Das Ziel des Verbundvorhabens besteht darin, Wege für die Produktion von PHB und anderen ausgewählten PHF in den genannten Nutzpflanzen aufzuzeigen und Protokolle zur Erstellung derartiger Pflanzen auszuarbeiten. Es sollen züchterische Prototypen hergestellt und deren ertragsphysiologische Eigenschaften unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten bestimmt werden. Im Teilvorhaben 5 wird die Kerngenomtransformation von Raps und Zuckerrübe mit Triple-Konstrukten durchgeführt. PHF-synthetisierende Primärtransformanten werden im Gewächshaus vermehrt, um ausreichend Pflanzenmaterial für Arbeiten zur Optimierung der PHF-Extraktion im Technikumsmaßstab bei dem Unterauftragnehmer SÜDZUCKER AG bereitstellen zu können. Für das dritte Projektjahr ist ein Freilandversuch zusammen mit dem Projektpartner Universität Kiel geplant.