Bioökonomie International 2015: ESTASA - Verbesserung der Salztoleranz in Tomaten für nachhaltige Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion

Das ESTASA Projekt soll durch Anwendung zweier komplementärer Ansätze die Salztoleranz von Tomatenpflanzen erhöhen und so eine entsprechende Ertragsverbesserung unter Salzstress Bedingungen erzielen. Durch gezielte "de novo Domestizierung" sollen in die Salzstresstolerante Tomatenwildart Solanum galapagense bekannte Domestizierungsgene aus anderen Tomatensorten eingebracht werden, um diese als kommerziell nutzbare und stresstolerante Tomate zu etablieren. Komplementär dazu sollen im zweiten Projekt molekulare Komponenten und Mechanismen der Transpirationsabhängigen Salztoleranz in der Tomate identifiziert und charakterisiert werden, um diese dann für die Züchtung neuer salztoleranter Tomatenlinien nutzbar zu machen. Die Generierung neuer salztoleranter Tomatenlinien soll im ESTASA Projekt wie folgt erreicht werden: (WP1) durch die Kreuzung der toleranten Spezies S. galapagense mit Domestizierungsgenen sollen Linien mit einfacher Gen-Modulation generiert werden. Durch Kreuzung der entsprechenden Folgegenerationen sollen Linien mit multiplen Modulationen entstehen, die die positiven Eigenschaften der einzelnen Gene kombinieren. In Salzstressversuchen soll die Toleranz der neuen Tomaten überprüft und entsprechend tolerante Linien selektiert werden. In WP2 sollen funktionale Interaktionen zwischen Elementen der CBL, CIPK und RBOH-Genfamilien aus der Tomate identifiziert werden, um so Signalwege der Salztoleranz zu identifizieren und zu charakterisieren. Auf diesem Weg identifizierte Mitglieder der einzelnen Genfamilien sollen dann durch gezielte Manipulation (amiRNA, CRISPR/Cas9) in ihrer Funktion verändert werden, um deren Funktion detailliert beschreiben zu können. Die bei der genetischen und phänotypischen Analyse gewonnenen Daten sollen genutzt werden, um in vorhandenen TILLING Populationen entsprechende Allele zu identifizieren, die die gewünschten Eigenschaften besitzen und für die Züchtung genutzt werden können (WP3).