Epigenomik unterstützt Züchtung polyploider Nutzpflanzen

Biomarker Technologies (BMKGene) betont das Potenzial der Epigenomik für die Züchtung polyploider Nutzpflanzen wie Weizen, Baumwolle und Kartoffeln. Diese Pflanzen, die drei oder mehr vollständige Chromosomensätze besitzen, stellen erhebliche genetische Herausforderungen dar. Traditionelle Züchtungsmethoden, die auf DNA-Sequenzen und SNP-Genotypisierung basieren, können phänotypische Unterschiede bei Merkmalen wie Trockentoleranz oder Ertrag oft nicht vollständig erklären.

Die Epigenetik bietet eine zusätzliche Ebene der Genregulation, indem sie die Genexpression beeinflusst, ohne die zugrunde liegende DNA-Sequenz zu verändern. BMKGene weist darauf hin, dass epigenomische Informationen tiefere Einblicke in die Subgenom-Dominanz, die Aktivierung ruhender Gene und die Stabilisierung neu gebildeter polyploider Genome ermöglichen können. Zu den wichtigsten epigenetischen Mechanismen gehören DNA-Methylierung, Histonmodifikationen und RNA-gesteuerte DNA-Methylierung.

Das Unternehmen unterstreicht die Wichtigkeit der Auswahl geeigneter epigenomischer Assays für die Untersuchung polyploider Nutzpflanzen. BMKGene vergleicht Methoden wie Enzymatic Methyl-Seq (EM-Seq), Whole-Genome Bisulfite Sequencing (WGBS), CUT&Tag/CUT&RUN und ATAC-Seq. Diese Technologien bieten unterschiedliche Auflösungen und eignen sich zur Identifizierung verschiedener epigenetischer Markierungen, was für komplexe Pflanzengenome entscheidend ist.

Als Fallbeispiel wird die Forschung an allotetraploider Baumwolle ( Gossypium hirsutum) genannt, bei der Wissenschaftler die subgenomische Interaktion analysierten. Das Verständnis der epigenetischen Regulation kann helfen, agronomisch wichtige Pflanzeneigenschaften zu erklären. BMKGene bietet Werkzeuge und Dienstleistungen zur Unterstützung der Pflanzenforschung und zur Förderung der Entwicklung effizienterer und widerstandsfähigerer Nutzpflanzen.