Gezielte Veränderung des Gehalts- und der Qualität von Speicherproteinen in Körnerleguminosen

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Leguminosen sind nach den Getreiden die wichtigsten Kulturpflanzen. Sie bilden die größte pflanzliche Proteinquelle. Die Fortschritte der letzten Jahre in unserer und anderen Arbeitsgruppen haben einen guten Einblick in die molekulare Physiologie der Samenentwicklung der Leguminosen und damit Hinweise gegeben, wie die Akkumulation von Speicherprotein reguliert ist. Gleichzeitig sind Transformationstechniken für Vicia spp. und Erbse sowie die entsprechenden Gene und Promotoren verfügbar geworden. In diesem Vorhaben sollen in Körnerleguminosen Speicherproteingehalt und Qualität durch gentechnische Mittel gezielt verändert werden. Es ist geplant, transgene Modelle zu nutzen, in denen, i) der Stärkebiosyntheseweg herunterreguliert ist, ii) der Aminosäuretransport in den Samen und die Aminosäuresynthese im Samen stimuliert ist, und iii) die Verteilung von Kohlenstoff zugunsten der Aminosäurebiosynthese erhöht ist. Zwei transgene Modelle stehen bereits zur Verfügung, AGP-antisense und Aspartatkinase überexprimierende Vicia narbonensis, weitere sind in Bearbeitung. Die transgen-induzierten molekular-physiologischen Prozesse und Zusammenhänge sollen untersucht werden. Weiterhin ist beabsichtigt, transgene Pflanzen zu kreuzen, die in verschiedenen Stoffwechselwegen verändert sind, um mögliche synergistische Effekte zu erzielen.