Promotie

Missing heritability and soft inheritance of morphology and metabolism in Arabidopsis

De uiterlijke kenmerken van een plant worden bepaald door de complexe interacties tussen zijn onveranderlijke genotype, gecodeerd in het DNA, en de omgeving waarin hij opgroeit. Door verschillende natuurlijke genotypen van Arabidopsis thaliana op te groeien onder dezelfde omstandigheden kan een significante associatie tussen genotype en fenotype leiden tot de identificatie van genen betrokken bij plantengroei –en ontwikkeling. Dit soort studies worden genoomwijde associatie studies (GWAS) genoemd.

Promovendus R (Rik) Kooke
Promotor Harro Bouwmeester
dr.ing. JJB (Joost) Keurentjes
Copromotor dr. D (Dick) Vreugdenhil
Organisatie Wageningen University, Laboratorium voor Plantenfysiologie, Laboratorium voor Erfelijkheidsleer
Datum

di 26 augustus 2014 16:00 tot 17:30

Locatie Aula, gebouwnummer 362
Generaal Foulkesweg 1
362
6703 BG Wageningen
0317-483592

Een bekend probleem met GWAS is echter dat ondanks een hoge erfelijkheidsfactor, die aantoont dat een groot gedeelte van de variatie in fenotypes een genetische oorsprong heeft, er maar weinig genetische factoren kunnen worden geïdentificeerd. Wij hebben dit deels opgelost door de significatiedrempel te verlagen en door de onderliggende lagen tussen fenotype en genotype, zoals het carbon en stikstofmetabolisme, te bestuderen en te onderwerpen aan GWAS. Dit leidde tot de identificatie van vele genen betrokken bij plantengroei -en ontwikkeling.

Bovendien hebben we gekeken naar de effecten van epigenetica, die ook een belangrijke rol zouden kunnen spelen. Onze bevindingen tonen aan dat epigenetische variatie, onafhankelijk van genetische factoren, grote variatie in plantengroei, ontwikkeling en metabolisme kan veroorzaken. Deze epigenetische variatie kan ontstaan onder stressvolle omstandigheden, kan worden doorgegeven van grootouder tot kleinkind en lijkt de fitness van de kleinkinderen te kunnen verhogen. Deze bevindingen lijken de genetische wetten te overtreffen en verwijzen sterk naar Lamarcks' theorie dat fenotypische veranderingen door omgevingsfactoren kunnen worden doorgegeven aan het nageslacht. Echter moet hier bij worden opgemerkt dat genetische factoren en hun interactie met de omgeving veruit de belangrijkste oorzaak zijn van fenotypische veranderingen.