Cytogenetische technieken voor fysical gene mapping in roos (ROOSCYTOGENOMICS)

Dit fundamenteel wetenschappelijk gericht project gaat ervan uit dat het beter begrijpen van de (cyto)genetische achtergrond en overerving van belangrijke kenmerken van een plant, zoals droogteresistentie, koudetolerantie, ed., bijdraagt tot efficiëntere veredelingsstrategieën en het verkrijgen van beter en nieuw (uitgangs)materiaal. Genetische kaarten en merker-geassisteerde selectie worden frequent aangewend in veredelingsprogramma’s. Maar de link naar fysische kaarten, en dus de fysieke plaats van merkers en genen op de chromosomen, blijft vaak achterwege. Het doel was hier dus om economisch interessante genen, merkers en kenmerken ook fysisch te lokaliseren in het genoom en op de chromosomen van planten. En om genetische en fysische kaarten te linken aan elkaar. Zodoende worden  belangrijke kenmerken (droogteresistentie, koudetolerantie, bloemkenmerken ed.) en de overerving ervan beter bestudeerbaar. In het project is roos als onderzoeksobject gebruikt. 

De cytogenetische technieken FISH en tyramide-FISH, technieken die al vaak toegepast zijn op een aantal landbouwgewassen, zijn in het project geoptimaliseerd voor houtachtigen in het algemeen, en voor roos in het bijzonder. Verschillende parameters (primerdesign, chromosoompreparaten, antilichaamconcentraties, probeconcentraties, …) zijn geëvalueerd. Het geoptimaliseerde protocol is succesvol toegepast voor het lokaliseren van belangrijke kenmerken (o.a. kandidaatgenen voor droogteresistentie) op de chromosomen van Rosa wichurana. De overerving van deze kandidaatgenen is bestudeerd bij hybriden en polyploïden afgeleid van Rosa wichurana. Daarnaast is een link gemaakt met de bestaande genetische kaarten voor roos, gebruik makend van de HRM merker technologie.

Wijzigende klimaatsveranderingen en de blijvende hoge standaarden voor kwalitatieve en duurzame cultivars maken dat de traditionele veredelingsprogramma’s minder en minder voldoen. Voor grote landbouwgewassen worden nu al steeds meer innovatieve technieken gebruikt in de veredeling. Dit project heeft een stap vooruit gezet voor de sierteelt: ook daar kan het beter begrijpen van de (cyto)genetische achtergrond en overerving van kenmerken bijdragen tot efficiëntere veredelingsstrategieën en beter nieuw (uitgangs)materiaal.

De resultaten van dit onderzoeksproject leidden tot het doctoraat van Ilya Kirov (samenwerking met Landbouwuniversiteit in Moskou, Rusland) en tot verschillende wetenschappelijke artikels. De ontwikkelde technologie is intussen al volop toegepast in verschillende andere ILVO-onderzoekstrajecten.