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Nutzpflanzengenetik I Agrar, Bau, Umwelt I Unniversität Rostock
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Die Forschung der Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die genetischen und molekularen Grundlagen der Anpassung von Kulturpflanzen an biotische und abiotische Stressfaktoren. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Umweltstress, wie Trockenheit, Kälte, Überflutung und Hitze, und biotischem Stress durch Krankheitserreger. Ziel ist es, die genetischen Mechanismen zu verstehen, die Stressresistenz und Anpassungsfähigkeit von Pflanzen bestimmen.
Mithilfe moderner genomischer Ansätze, darunter Genom-weite Assoziationsstudien (GWAS), QTL-Kartierung, und Transkriptomanalyse, werden Gene, regulatorische Netzwerke und Stoffwechselwege identifiziert, die an Stressreaktionen beteiligt sind. Darüber hinaus untersuchen wir die genetischen Grundlagen wichtiger Qualitätsmerkmale von Kulturpflanzen, insbesondere den Gehalt an Öl, Protein und sekundären Metaboliten.
Ein weiterer Fokus liegt auf der Analyse von Domestikations- und Selektionsprozessen sowie der genetischen Architektur komplexer agronomischer Merkmale. Die Arbeiten konzentrieren sich insbesondere auf Raps (Brassica napus), Zuckerrübe (Beta vulgaris) und Quinoa (Chenopodium quinoa), mit dem Ziel, neue genetische Ressourcen und molekulare Marker für die Entwicklung klimaresilienter und qualitativ hochwertiger Sorten bereitzustellen.
Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) ist ein proteinreiches Pseudogetreide aus den Anden, das durch seine hohe Nährstoffqualität, Trockenheits- und Salztoleranz sowie Anpassungsfähigkeit überzeugt. Aufgrund ihres Potenzials als pflanzliche Proteinquelle gewinnt Quinoa zunehmend an Bedeutung für europäische Anbausysteme. Die AG Nutzpflanzengenetik entwickelt in einem Forschungsprojekt mithilfe moderner Züchtungsmethoden widerstandsfähige Quinoa-Sorten mit stabilen Erträgen und verbesserter Anpassung an mitteleuropäische Bedingungen, insbesondere gegenüber Krankheiten wie Sclerotinia sclerotiorum. Die AG Nutzpflanzengenetik entwickelt pflanzenbasierte Produktionssysteme für rekombinante Proteine als nachhaltige Alternative zu tierischen Zellkultursystemen.
In einem weiteren Forschungsschwerpunkt für Food Proteine nutzt die AG Nutzpflanzengenetik Pflanzen als skalierbare und sichere Proteinfabriken zur Herstellung rekombinanter Proteine. Im Vergleich zu tierischen Produktionssystemen bieten pflanzliche Plattformen Vorteile durch geringe Produktionskosten, hohe Sicherheit und die Abwesenheit tierischer und humaner Pathogene. Ein Anwendungsbereich ist die Entwicklung serumfreier Zellkulturmedien für die zellbasierte Fleischproduktion sowie für Medizin und Pharmazie.