Epigenetische Regulationsmechanismen (z.B. DNA-Methylierung) spielen auch bei der endogenen Modulation der pflanzlichen Immunantwort eine wichtige Rolle. Im Verbundprojekt BarEpiEdit wird ein integrativer und interdisziplinärer Proof-of-Concept-Ansatz mit dem Ziel erarbeitet, grundlegende Erkenntnisse zu epigenetischen Regulationsmechanismen der pflanzlichen Immunität erstmals in eine potenzielle Anwendung zu überführen.

 

Dazu soll eigenetisches Editieren (EpiEdit) basierend auf einem modifizierten CRISPR-cas9-System zur Optimierung der Krankheitsresistenz von Nutzpflanzen eingesetzt werden.

 

Die Technologie, deren Einsatz unter anderem für die Krebstherapie beim Menschen erforscht wird, wird im Projekt für die Anwendung in pflanzlichen Systemen weiterentwickelt bzw. modifiziert. Ziel ist es die Entwicklung eines neuartigen, innovativen und umweltfreundlichen Pflanzenschutzverfahrens, das mit Hilfe der EpiEdit-Technologie erstmals den molekularen Mechanismus der DNA-(De-)Methylierung für den Pflanzenschutz nutzbar macht. Am Beispiel der Gerste soll gezeigt werden, dass mit EpiEdit gezielt eine erhöhte Immunität und damit eine erhöhte Krankheitsresistenz gegenüber wichtigen pilzeichen Pathogenese (Blumeria graminis f. sp. hordei und Fusarium graminearum) erreicht werden kann.

 

Darüber hinaus liefert die Multi-Omics-Analyse des Epigenoms von Mehltau- und Fusarium-infizierten Gerstenpflanzen grundlegende Erkenntnisse über epigenetische Mechanismen in Pflanzen sowie über die Zusammenhänge zwischen phänotypischer Merkmalsausprägung und eigenetischen Veränderungen.