Ultradeep Genom- und Transkriptomanalyse bei Raps (Brassica napus) mittels Next-Generation-Sequenzierungsverfahren

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Die neuen Next-Generation Hochdurchsatz-Sequenzierungs-Technologien eignen sich neben der hocheffizienten Genomsquenzierung auch für die Etablierung neuer sequenzbasierter Markertechnologien sowie für umfassende Transkriptom-Analysen. Hauptziel dieses Vorhabens ist es, mit Hilfe von Ultradeep-Sequenzierungstechniken eine Plattform zur Integration von genetischen und physikalischen Karten mit umfangreichen Genexpressionsdaten in Raps (Brassica napus) zu etablieren. Mit der Massensequenzierung von AFLP-Marker-Fragmenten soll zum ersten Mal eine dichte SNP-Karte für Raps erstellt werden, die über Sequenzannotation an die physikalischen Brassica und Arabidopsis-Karten angeknüpft werden kann. Durch eine umfassende Studie der Genexpression mittels ultratiefem Expressionsprofiling wird parallel zur genetischen Kartierung auch eine Expressionskarte der Samenentwicklung erstellt, die über Sequenzverknüpfung via Arabidopsis an die B. napus-SNP-Karte gekoppelt wird. Dabei soll eine umfangreiche Datenbankressource geschaffen werden, mit der die effiziente Identifizierung von wirtschaftlich bedeutenden Genen für wichtige Sameninhaltsstoffe ermöglicht wird. Durch das ultratiefe Expressionsprofiling mittels quantitativer Illumina-GA EST-Tag-Sequenzierung soll auch differentielle Expression von entscheidenden Transkriptionsfaktoren erfasst werden, die bei Microarray-Analysen wegen deren niedrigen Expressionsniveau oft übersehen werden. Für die Integration der Daten aus den SNP- und Expressions-Karten mit vorhandenen physikalischen Karten soll eine bioinformatische Plattform auf der Basis einer relationalen Datenbank entwickelt werden. Das große Set von AFLP-SNP-Markern sowie umfangreiche EST-SNPs, die wir während der ultratiefen Expressionsanalyse detektieren, werden einer internationalen Initiative zur Erstellung eines öffentlich verfügbaren B. napus SNP-Arrays zur Verfügung gestellt. Somit wird das Vorhaben einen bedeutenden Beitrag zur internationalen Brassica-Forschung leisten.