Versuche zur Übertragung der embryogenen Kompetenz durch

Übertragung embryogener Kompetenz durch Elektrofusion von
Protoplasten
Madlen Walther, Kurt Zoglauer
Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Biologie, AG Botanik & Arboretum
Bei einigen Pflanzensippen – besonders den Koniferen – ist die Induktion von
somatischer Embryogenese an adultem Material schwierig oder bisher gänzlich
unmöglich. Für die Massenvermehrung ausgewählter Genotypen dieser Arten ist
es daher notwendig, neue Wege zu finden, um das embryogene Programm der
Pflanzenzelle zu induzieren.
Eine mögliche Herangehensweise ist die Elektrofusion von Protoplasten. Dabei
werden embryogene Protoplasten aus einer Suspensionskultur mit
sprossbürtigen Protoplasten des gewünschten Individuums verschmolzen. Durch
den Transfer des Cytoplasmas der embryogenen Zelle und darin enthaltener
RNA, Transkriptionsfaktoren, andere Proteine und Steuerfaktoren soll möglichst
somatische Embryogenese im Fusionsprodukt induziert werden.
Larix decidua und ihre Hybriden stellen ein geeignetes System dar, um einen
solchen Prozess zu entwickeln. Verschiede embryogene Suspensionskulturen
und In vitro-Sprosskulturen alter Bäume stehen in unserem Labor zur
Verfügung. Aus diesen Kulturen wurden Protoplasten isoliert und in einer
Massenfusionskammer elektrisch miteinander fusioniert. Durch eine UVBehandlung des embryogenen Partners wurde dessen Kern-DNA zerstört. Somit
sollte das Fusionsprodukt nur das Kerngenom des gewünschten adulten Partners
enthalten. Da durch die UV-Behandlung die Zellteilung der embryogenen
Protoplasten inhibiert wird, können nur Protoplasten, die aus der Sprosskultur
stammen und deren Fusionsprodukte regenerieren.
Alle Zellen wurden zusammen in einer dünnen Alginatscheibe eingebettet und
kultiviert. Einige der Fusionsprodukte wuchsen zu kleinen Kalli heran und
zeigten nach einigen Wochen Kultur embryogene Wachstumsmuster.
Daraus gewonnene embryogene Zelllinien werden molekulargenetsich mittels
RAPD auf Vorhandensein des Genoms des gewünschten adulten
Ausgangsmaterials untersucht. Erste Ergebnisse weisen allerdings darauf hin,
dass dies nicht der Fall ist.
Die Untersuchung weiterer Linien, sowie Einzelzellbeobachtungen und
Versuche mit transgenem Ausgangsmaterial für eine sichere Markierung der
DNA sind in Arbeit.