Jubiläum der besonderen Art: 30 Jahre Stabilität bei der Expression eines eingefügten Gens (GUS) in Kirschunterlagen zeigt hohe Verlässlichkeit für Züchtungen

Durch einen lustigen Zufall sind wir auf eine interessante Entdeckung gestossen. Die von Univ.Prof. Dr. M. Laimer und Dr. E. Borroto Fernandez betreute Internationale Masterstudentin MSc. Patricia Burillo Cartagena brauchte in ihren Transformationsversuchen bei Olive (zur Erzeugung einer Resistenz gegen Xylella) zum Nachweis einer erfolgreichen Transformation mit einem Markergen ein passendes Pflanzengewebe als positive Kontrolle.

Dieses Reportersystem basiert auf der Fähigkeit des uidA-Gens aus Escherichia coli, das für das Enzym β-Glucuronidase (GUS) kodiert, bestimmte farblose Substrate in stabile farbige Produkte umzuwandeln.

Das häufigste Substrat für die histochemische Färbung von GUS ist 5-Brom-4-chlor-3-indolylglucuronid (X-Gluc). X-Gluc wird von GUS zu dem Produkt 5,5'-Dibrom-4,4'-dichlorindigo (diX-indigo) hydrolysiert. DiX-Indigo erscheint blau. Das Vorhandensein der GUS-induzierten Farbe zeigt an, wo und mit welcher Intensität das Gen aktiv exprimiert wird.

An der PBU boten sich dazu die transgenen Kirschlinien mit dem GUS-Reportergen an, die die Forscher*innen vor drei Jahrzehnten, zu Beginn der Transformationsarbeiten - damals zur Erzeugung einer Virusresistenz in Steinobst - regeneriert und seither in vitro erhalten haben.

1994 war es uns zum ersten Mal gelungen, Markergene (uidA und nptII) in Kirschen einzuschleusen und die Funktion in den Pflanzengeweben nachzuweisen. Ausgehend von einem embryogenen Kallus von Prunus subhirtella konnten wir über somatische Embryonen ganze Pflanzen regenerieren, in deren Gewebe das Gen zu einer expressionsabhängigen Blaufärbung unterschiedlicher Intensität führte.

Dieses Material hat es ermöglicht, interessante Aspekte in Bezug auf die Dauer, aber auch auf die Stressreaktion in der Expressionshöhe eingefügter Gene zu untersuchen und mehrere peer-reviewte Artikel zu veröffentlichen (siehe Website PBU).

 Glücklicherweise haben auch die Transformationsversuche an Oliven zu einem positiven Ergebnis geführt, was für unsere Master-Studentin MSc. P. Burillo Cartagena zu einem besonders erfreulichen Abschluss ihrer Arbeit beiträgt.

Zur Publikation:

da Câmara Machado, A., Puschmann M., Pühringer H., Kremen R., Katinger H. and Laimer da Câmara Machado M. 1995. Somatic embryogenesis of Prunus subhirtella autumno rosa and regeneration of transgenic plants after Agrobacterium-mediated transformation. Plant Cell Reports 14: 335-340.