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Welcome to

 

Genome Research of Forest Trees

 

Matthias Fladung

 

Johann Heinrich von Thuenen-Institute (www.vti.bund.de)
Federal Research Institute for Rural Areas, Forestry and Fisheries
Institute for Forest Genetics (
http://www.vti.bund.de/de/institute/fg.htm)

Sieker Landstr. 2

D-22927 Grosshansdorf, Germany

Tel.: +49-4102-696107

FAX +49-4102-696200

 

In the Section "Genome Research" connections are examined between the genome structure of forest trees and the conversion of the information stored in the genomes as a function of environmental factors. In particular economically important traits and traits relevant to adaptation are analyzed in view of geographic variation patterns. Besides, molecular markers are developed for evaluation of forest genetic resources as well as to the practical application for marker-supported selections and forensic applications. For the protection of forest ecosystems the biological bio-safety research is applied to estimate use and risks of genetic-engineered trees. Further methods are compiled to detect genetic-engineered changes in wood, so that the protection of the consumer can be improved.

 

 

Projects of Genome Research :

 

Structural analyses of the genome of forest trees

·         Transformation-induced mutations in transgenic trees

·         Fine-mapping of gender-related molecular marker for identification and characterization gender-determining genes in aspen (Populus tremula L.)

 

Biosafety research on biotechnological-produced trees, and on the stability and expression of foreign genes in trees

·         Proof of reliability of male sterility systems in transgenic aspen in the greenhouse as well as under field conditions

·         Development of marker for gender-specific genes in aspen for establishment of alternative sterility systems

·         Development of methods for modification of flower formation in aspen to prevent uncontrolled distribution of transgenic forest trees

·         Investigation of the possibility of a horizontal gene transfer from Agrobacterium to endophytic bacteria in poplar

 

Development and use of gene markers for adaptation-relevant and economically-important traits, and for identification purposes in tree populations and bred cultivars

·         Development of fingerprinting methods fort he identification of wood and its origin

·         Development of SNP-marker in putative adaptation-relevant candidate genes

 

 

 

Members of the group:

Dr. Dietrich Ewald

Dr. Hans Hönicka

Dr. Hilke Schröder

Dr. Kristina Ulrich

Birte Pakull

Sahar Khalilzadeh Modgahddam

 

Doris Ebbinghaus

Anke Schellhorn

Katrin Groppe

Angelika Worm
Karin Schachler
Olaf Polak
Denise Lehnhardt

Susanne Jelkmann

Susanne Bein

 

 

Quick Infos  [in German]

+ Fladung, M., Gebhardt, K. (2010) Mit Smart-Breeding-Methoden neue Wege in der Forstpflanzenzüchtung gehen. Forst- und Holz 65, 37-40.

+ Fladung (2009) Funktionelle Genomik in Pappeln. GenomXpress 9, 14-16.

+ Fladung (2009) Genveränderte Bäume: Forschung, Chancen und Risiken. ProBaum 2/2009, 2-7.

+ Fladung, M. (2008) Domestikation von Bäumen : bleibende Utopie oder bald Wirklichkeit? AFZ - Der Wald, Band 63, Heft 5, 229-231.

+ Fladung, M. (2008) Frühe Blüte bei Forstgehölzen zur Beschleunigung der Züchtung. Vorträge für Pflanzenzüchtung, Band 74, 73-82.

+ Interview mit Biosicherheit.de (2007): Pappeln als nachwachsende Rohstoffe “Von der genetischen Seite her ist das Potenzial riesig.“

+ Fladung, M., Hönicka H. (2006) Mit sterilen Pappeln die Auskreuzung in forstliche Ökosysteme verhindern. FORSCHUNGSREPORT1/2006.

+ Fladung, M. (2005) Amerikanische Balsampappel – Erbgut vollständig entschlüsselt. AFZ - Der Wald 5/2005, 248-252.

+ Fladung (2005) Gentechnik im Forst: Nutzen oder Risiko? Umwelt Panorama 3, Heft 8, Mai 2005, 13-15.

+ Fladung, M., Hoenicka, H. (2004) Erzeugung transgener steriler Zitterpappeln zur Verhinderung eines vertikalen Gentransfers in forstliche Ökosysteme. Gesunde Pflanzen 56, 195-200.

+ Fladung, M. (2002) Kann die Gentechnik in der Forstwirtschaft Anwendung finden? Österreichische Forstzeitung 113, 16-18.

+ Gesellschaft der Freunde und Förderer der Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung

+ Kann die Gentechnik im Forst Anwendung finden? Von Matthias Fladung, Holzkurier 6/2002

+ Hilft die Gentechnik der Forstpflanzenzüchtung? Von Matthias Fladung

+ Einsatzpotential der Gentechnologie in der Forstwirtschaft. Von Matthias Fladung, Hans-J. Muhs

+ Freisetzung gentechnisch veränderter Bäume in Schleswig-Holstein (Biotechnologie in Schleswig-Holstein, 2001)

+ Genforscher zerlegen den Wald; MANUSKRIPT von Lucian Haas (HH-Abendblatt 28.11.2000)

+ further see at BFH, choose English language, click “Publications”, then “Arbeitsberichte der Institute”, then „Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung”

 

Quick Infos:  [in English]

+ Interview with Biosicherheit.de (2007): Poplars as a renewable raw material “From a genetic perspective the potential is huge.”

+ Published books:

-        Fladung, M., Ewald, D. (2006) Tree Transgenesis - Recent Developments. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006, 357 pages.

-        Kumar, S. Fladung, M. (2004) Molecular Genetics and Breeding of Forest Trees. The Haworth Press, Binghamton, NY. 450 pages.

-          Fladung M. (2003) Holzbiologische, -chemische, -technologische und phytopathologische Untersuchungen an rolC-transgenen Hybridaspen (P. tremula L. x P. tremuloides Michx.) aus einem Freisetzungsversuch. Mitteilungen der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Hamburg, Germany, Nr. 214. 132 pages.

-          Fladung, M. (1997) Orientierung Gentechnik - Informationen über ein Politikum. CED Elektronische Datenbanken, CD-ROM Verlag GmbH, ISBN 3-932045-22-X.

 

+ Listing of reviewed paper since 2000: see below

+ Listing of other paper: books and non-reviewed journals

+ Selected papers held at scientific meetings:

-        Forest Biotechnology in Latin America, Conception, Chile (2004): Gene technology and proteomics.

-        Forest Biotechnology in Europe, Edinburgh, Scotland (2003): GM trees in practice: field analysis of transgenic aspen.

-        BioFor02, Vitoria-Gasteiz, Spain (2002): Towards the safe use of transgenic plants

-        BioFor99, Vitoria-Gasteiz, Spain (1999): Transgenic trees for a better world?

+ further see at BFH, choose English language, click “Publications”, then “Arbeitsberichte der Institute”, then „Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung”

 

 

 

Paper since 2000:

2009 and in press

Fladung M., Buschbom J. (2009) Identification of Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) in different Populus species. Trees – Structure and Function 23, 1199-1212.

Münzenberger, B., Bubner, B., Wöllecke, J., Sieber, T.N., Bauer, R., Fladung, M., Hüttl, R.F. (2009) The ectomycorrhizal morphotype Pinirhiza sclerotia is formed by Acephala macrosclerotiorum sp. nov., a close relative of Phialocephala fortinii. Mycorrhiza 19, 481–492.

Pakull, B., Groppe, K., Meyer, M., Markussen, T., Fladung M. (2009) Genetic Linkage Mapping in Aspen (Populus tremula L. and P. tremuloides Michx.). Tree Genetics Genomes 5, 505-515.

Flachowsky, H., Hanke, M.-V., Peil, A., Strauss, S.H., Fladung M. (2009) A review on transgenic approaches to accelerate breeding of woody plants. Plant Breeding 128, 217-226.

 

2008

Hönicka, H., Nowitzki O., Hanelt D., Fladung, M. (2008) Heterologous overexpression of the birch FRUITFULL-like MADS-box gene BpMADS4 prevents normal senescence and winter dormancy in Populus tremula L. Planta 227, 1001–1011

Degen, B.; Fladung, M. (2008) Use of DNA-markers for tracing illegal logging. Landbauforschung - vTI Agriculture and Forestry Research 321, 6-14.

Fladung M., Kaufmann, H., Markussen, T., Hönicka, H. (2008) Construction of a Populus tremuloides Michx. BAC library. Silvae Genetica 57, 65-69

 

2007

Markussen, T., Pakull, B., Fladung M. (2007) Positioning of sex-correlated markers for Populus in an AFLP- and SSR-marker based genetic map of Populus tremula x tremuloides. Silvae Genetica 56, 180-184.

 

2006

Dünisch, O., Funada, R., Nakaba, S., Fladung M. (2006) Influence of overexpression of a gibberellin 20-oxidase gene on the kinetics of xylem cell development in hybrid poplar (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx.). Holzforschung 60, 608-617.

Hoenicka H, Fladung M (2006) Faster evaluation of sterility strategies in transgenic early flowering poplar. Silva Genetica 55, 241-292.

Hönicka, H., Fladung, M. (2006) Biosafety in Populus spp. and other forest trees: from non-native species to taxa derived from traditional breeding and genetic engineering. Trees 20, 131-144.

 

2005

Fladung, M., Nowitzki, O., Kumar S., Hoenicka, H. (2005) The site-specific recombination systems Cre-lox and FLP-FRT are functionally active in poplar. Forest Genetics 12(2):121-130.

Busov, V., Fladung, M., Groover, A., Strauss, S. (2005) Insertional Mutagenesis in Populus: Relevance and Feasibility. Tree Gene Genomes 1, 135-142

Markussen, T., Tusch, A., Stephan, B.R., Fladung, M. (2005) Identification of molecular markers for selected wood properties of Norway Spruce Picea abies L. (Karst.) II. Extractives content. Silvae Genetica 54, 145-152.

 

2004

Fladung M, Hoenicka H (2004) Erzeugung transgener steriler Zitterpappeln zur Verhinderung eines vertikalen Gentransfers in forstliche Ökosysteme. Gesunde Pflanzen 56, 195-200

Fladung, M., Deutsch, F., Kumar S. (2004) Transformation of haploid and diploid poplar with different gene constructs and analysis of transgenic plants. Forest Genetics 11, 203-212.

Kaldorf, M., Renker, C., Fladung, M., Buscot, F. (2004) Characterization and Spatial Distribution of Ectomycorrhizas Colonizing Aspen Clones Released in an Experimental Field. Mycorrhiza 14, 295-306.

Fladung, M., Nowitzki, O., Ziegenhagen, B., Markussen, T. (2004) Identification of transgenes from wood of genetically transformed poplar trees. Wood Sci. Technol. 38, 207-215.

Acheré, V., Faivre Rampant, P., Jeandroz, S., Besnard, G., Markussen, T., Aragones, A., Fladung, M., Ritter, E., Favre, J.M. (2004) A full saturated linkage map of Picea abies including AFLP, Microsatellite, EST/STS, 5S rDNA and morphological markers. Theor Appl. Genet. 108, 1602–1613.

Markussen, T., Tusch, A., Stephan, B.R., Fladung, M. (2004) Identification of molecular markers for selected wood properties of Norway Spruce (Picea abies L.[Karst.]) - Wood density. Silvae Genetica 53, 45-50.

Schnitzler, J.-P., Steinbrecher, R. Zimmer, I., Steigner, D., Fladung, M. (2004) Hybridization of European oaks (Quercus ilex x Q. robur) results in a mixed isoprenoid emitter type Plant, Cell and Environment 27, 585–593.

Fladung, M., Deutsch, F., Hönicka, H. Kumar, S. (2004) DNA and transposon tagging in aspen (Review). Plant Biol. 6, 5-11.

Deutsch, F., Kumlehn, J., Ziegenhagen, B., Fladung, M. (2004) Stable haploid poplar callus lines from immature pollen culture. Physiol. Plant. 120, 613-622.

 

2003

Kumar, S., Fladung, M. (2003) Forest Tree Transgenesis and Functional Genomics: From Fast Forward to Reverse Genetics. Silvae Genetica 52, 229-232.

Markussen, T., Fladung, M., Achere, V., Favre, J.M., Faivre-Rampant, P., Aragones, A., Da Silva Perez, Havengt, L., Ritter, E. (2003) Identification of QTLs controlling growth, chemical and physical wood property traits in Pinus pinaster (Ait.). Silvae Genetica 52, 8-15.

Fladung, M., Nowitzki, O., Ziegenhagen B., Kumar S. (2003) Vegetative and generative dispersal capacity of field released transgenic aspen trees. Trees 17, 412-416.

Ziegenhagen, B., Liepelt, S., Kuhlenkamp, V., Fladung, M. (2003) Molecular identification of individual oak and fir trees from maternal tissues of their fruits or seeds. Trees 17, 345-350.

Kumar, S., Fladung, M. (2003) Somatic mobility of the maize element Ac and its usability for gene tagging in aspen. Plant Mol. Biol. 51, 643-650.

 

2002

Fladung, M., Kumar, S. (2002) Gene stability in transgenic aspen-Populus.III. T-DNA repeats influence transgene expression differentially among different transgenic lines. Plant Biol. 4, 329-338.

Kaldorf, M., Fladung, M., Muhs, H.J., Buscot, F. (2002) Mycorrhizal colonization of transgenic aspen in a field trial. Planta 214, 653-660.

Kumar, S., Fladung, M. (2002) Transgene integration in aspen: structures of integration sites and mechanism of T-DNA integration. Plant J. 31, 543-551.

Ritter, E., Aragones, A., Markussen, T., Acheré, V., Espinel, S., Fladung, M., Wrobel, S., Faivre-Rampant, P., Jeandroz, S., Favre, J.M. (2002) Towards construction of an ultra high density linkage map for Pinus pinaster. Ann. For. Sci. 59, 637-643.

 

2001

Grünwald, C., Ruel, K., Fladung, M. (2001) Morphology, wood structure and cell wall chemistry of rolC transgenic and non-transformed aspen trees. Trees 15, 503-517.

Kumar, S., Fladung, M. (2001) Gene stability in transgenic aspen (Populus). II. Molecular characterization of variable expression of transgene in wild and hybrid aspen. Planta 213, 731-740.

Kumar, S., Fladung, M. (2001) Controlling transgene integration in plants. Trends Plant Sci. 6, 155-159.

Fladung, M. (2001) Search for C4 developmental mutants in Panicum maximum Jacq. Mutation Breeding Newsletter 45, 30-31.

 

2000

Grünwald, C., Deutsch, F., Eckstein, D., Fladung, M. (2000) Wood formation in rolC transgenic trees. Trees, 14, 297-304.

Kumar, S., Fladung, M. (2000) Determination of T-DNA repeat formation and promoter methylation in transgenic plants. BioTechniques 28, 1128-1137.

Kumar, S. Fladung, M. (2000) Transgene repeats in aspen: molecular characterisation suggests simultaneous integration of independent T-DNAs into receptive hotspots in the host genome. Mol. Gen. Genet. 264, 20-28.

Parani, M., Lakshmi, M., Ziegenhagen, B., Fladung, M., Senthilkumar, P., Parida, A. (2000) Molecular Phylogeny of Mangroves VII. PCR-RFLP of trnS-psbC and rbcL gene regions in 24 mangrove and mangrove associate species. Theoretical and Applied Genetics 100, 454-460.

 

 

Impressum:


PD Dr. Matthias Fladung
Johann Heinrich von Thünen-Institut (www.vti.bund.de)
Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

Institut für Forstgenetik (http://www.vti.bund.de/de/institute/fg.htm)

Sieker Landstr. 2
D-22927 Grosshansdorf

Telefon: +49 (0)4102-696156
Telefax: +49 (0)4102-696200
E-Mail:
mfladung“at“uni-hamburg.de or matthias.fladung“at“vti.bund.de

Das  Johann Heinrich von Thünen- ist eine nichtrechtsfähige Anstalt des öffentlichen Rechts
im Geschäftsbereich des
Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz.

Verantwortlich für den Inhalt:

Dr. Matthias Fladung

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Last updated: 24.12.2009