Creatie van CENH3 haploïd inducer lijnen en transcriptoomstudie van CMS stabiliteit in Cichorium intybus

Algemeen kader

Om meer inuline te kunnen extraheren uit de cichoreiplant werkt ILVO in dit project een productiemethode uit voor F1 hybride cichorei. F1-hybriden zijn de nakomelingen van een kruising tussen twee heel homozygote ouderlijnen, meestal inteeltlijnen. Uit voorafgaand onderzoek bij landbouwgewassen is bekend dat F1-hybriden potentieel 20% meer inuline bevatten in hun wortels dan andere types cultivars. Een interessante vaststelling. Inuline is een uit planten geëxtraheerd polymeer van fructose-eenheden. In de voedingswereld staat het bekend als prebiotische voedingsvezel of als vetvervanger. In de bredere bio-economie duikt inuline ook op als grondstof in cosmeticaproducten. Concreet richten de onderzoekers in dit CENH3-CHICproject zich op het maken van haploïden (als tussenstap voor de productie van homozygote ouderlijnen), na kruising met haploïd inducer lijnen die een gemodificeerd CENH3, KNL2, DMP of MTL eiwit bevatten. Ten tweede verzamelen ze kennis over de genetische achtergrond van Cytoplasmatische Mannelijke Steriliteit (stabiliteit) in cichorei.  

Onderzoeksaanpak

Het project is inmiddels afgelopen. De onderzoekers hebben zowel natuurlijke variatie gescreend als CRISPR gebruikt om knockdown en knockout versies in CENH3, KNL2, DMP en MTL genen in Cichorium intybus te vinden of te wijzigen. Voor CRISPR gebruikten ze guide RNAs die één of meerdere van deze genen targeten. Zo is een collectie licht verschillende varianten (mutanten) opgebouwd. Daarnaast is ook een cytogenetica toolbox ontwikkeld in Cichorium intybus om chromosoom eliminatie in potentiële haploid inducers te onderzoeken. Ook de differentiële genexpressie tussen CMS en wild-type cichorei is onderzocht.

Relevantie/Valorisatie

Het project is erin geslaagd om een aantal mogelijke haploid inducers te vinden, die nog getest dienen te worden. Indien via deze planten haploïden kunnen geïnduceerd worden, zou dat een grote stap voorwaarts zijn in de productie van genetisch volstrekt uniforme zaadpartijen met voorspelbare inuline-inhoud, zeker in combinatie met een gecontroleerd bestuivingssysteem gebaseerd op CMS.