Beat Keller (Molekularbiologe)

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Beat Keller (* 14. September 1958 in Interlaken) ist ein Schweizer Molekularbiologe und Professor für Molekularbiologie von Pflanzen an der Universität Zürich. Er ist bekannt für seine Forschungsarbeiten zu Krankheitsresistenzen bei Getreiden.

Leben

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Keller studierte von 1978 bis 1982 Biologie an der Universität Basel. Seine Dissertation behandelte formbestimmende Proteine des Bakteriophagenkapsids T4: Die Rolle der Genprodukte 67 und 68. 1985 begann er ein Postdoktorandenstipendium am Biozentrum der Universität Basel. 1986 setzte er mit einem EMBO Longterm Fellowship seine Ausbildung als Molekularbiologe am Salk Institute for Biological Studies in San Diego fort, wo er in der Forschungsgruppe für Pflanzenbiologie von Christopher John Lamb arbeitete. 1989 kehrte Keller in die Schweiz zurück und gründete eine Gruppe für Pflanzenbiotechnologie an der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Agronomie (heute Agroscope). Die Gruppe, die sich auf Getreidegenetik, Krankheitsresistenzen und molekulare Marker spezialisierte, wurde von Keller bis 1997 geleitet. 1995 wurde er Lehrbeauftragter an der ETH Zürich und folgte 1997 einem Ruf als Professor für Molekulare Pflanzenbiologie an der Universität Zürich. Von 1997 bis 2014 war er Direktor am Institut für Pflanzenbiologie an der Universität Zürich und von 2002 bis 2006 sowie von 2016 bis 2018 Vorsitzender des Fachbereichs Biologie.[1] Keller war von 2000 bis 2006 Vizepräsident der Akademie der Naturwissenschaften Schweiz (SCNAT) und ist Codirector des Forschungsprogramms «Evolution in Action».[2] Von 2014 bis 2022 war er Mitglied des Forschungsrats des Schweizerischen Nationalfonds.[3] Er ist Mitglied der National Academy of Agricultural Sciences, India, und wurde am 23. Juni 2015 unter der Matrikel-Nr. 7650 als Mitglied der Sektion Agrar- und Ernährungswissenschaften in die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina aufgenommen.

Wissenschaftlicher Beitrag

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Die Forschungsarbeiten von Beat Keller beschäftigen sich mit den molekularen Grundlagen der Krankheitsresistenz in den Getreidearten Weizen, Mais, Gerste und Roggen. Dabei werden Gene charakterisiert, die für die Bildung von spezifischen Immunrezeptoren verantwortlich sind. Dazu gehörte die Isolation der ersten Resistenzgene gegen die Pilzkrankheiten[4] und Mehltau[5] bei Weizen und gegen Blattfleckenkrankheit in Mais[6]. Im Jahre 2021 wurden in Weizen neuartige Resistenzgene gegen Mehltau und Braunrost identifiziert[7][8][9]. Zudem wurde mit Lr34 ein wichtiges, quantitatives Resistenzgen isoliert, das weltweit im Weizenanbau intensiv benutzt wird und einen neuartigen Resistenzmechanismus hat[10][11]. Modifizierte Resistenzgene wurden in Feldversuchen (www.protectedsite.ch) in transgenen Weizen- und Gerstenpflanzen getestet[12].

In komplementären Forschungsrichtungen wurden einerseits die molekularen Mechanismen der Evolution des Mehltaupathogens in der Adaption auf neue Wirtsarten identifiziert und andererseits die von Immunrezeptoren erkannten Moleküle des Pathogens charakterisiert[13][14][15][16][17].

Die Arbeiten am Weizengenom führten im Rahmen des International Wheat Genome Sequencing Consortium[18] zur Erstellung der ersten Weizengenomsequenz mit hoher Qualität[19].

Veröffentlichungen

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Einzelnachweise

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  1. ↑ Department of Plant and Microbial Biology, University of Zürich
  2. ↑ URPP Evolution in Action: From Genomes to Ecosystems, Universität Zürich
  3. ↑ Swiss National Science Foundation Research Council: president of division and five new members elected
  4. ↑ Feuillet, C., Travella, S., Stein, N., Albar, L., Nublat, A. and Keller, B. 2003. Map-based isolation of the leaf rust disease resistance gene Lr10 from the hexaploid wheat (Triticum aestivum L.) genome. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100: 15253-15258
  5. ↑ Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R. and Keller, B. 2004. Genome analysis at different ploidy levels allows cloning of the powdery mildew resistance gene Pm3b from hexaploid wheat. Plant J., 37: 528-538
  6. ↑ Hurni, S., Scheuermann. D., Krattinger, S.G., Kessel, B., Wicker, T., Herren, G., Fitze, M., Breen, J., Presterl, T., Ouzunova, M. and Keller, B. 2015. The maize disease resistance gene Htn1 against northern corn leaf blight encodes a wall-associated receptor-like kinase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112: 8780-8785. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1502522112
  7. ↑ Sanchez-Martin, J., Widrig, V., Herren., G., Wicker, T., Zbinden, H., Gronnier, J., Spörri, L., Praz, C.R., Heuberger, M., Kolodziej, M.C., Isaksson, J., Steuernagel, B., Karfiatova, M., Dolezel, J., Zipfel, C. and Keller, B. 2021. Wheat Pm4 resistance to powdery mildew is controlled by alternative splice variants encoding chimeric proteins. Nature Plants, 7: 327-341. 10.1038/s41477-021-00869-2
  8. ↑ Kolodziej, M.C., Singla, J., Sanchez-Martin, J., Zbinden, H., Simkova, H., Karafiatova, M., Dolezel, J., Gronnier, J., Poretti, M., Glauser, G., Zhu, W., Köster, P., Zipfel, C., Wicker, T.*, Krattinger, S.G.* and Keller, B.* 2021. A membrane-bound ankyrin repeat protein confers race-specific leaf rust disease resistance in wheat. Nature Communications 12: 956. DOI:10.1038/s41467-020-20777-x
  9. ↑ Gaurav, K.*, Arora, S.*, Silva, P.*, Sanchez-Martin, J.*, Horsnell, R.*, Gao, L., Brar, G.S., Widrig, V., Raupp, J., Singh, R., Wu, S., Kale, S.M., Chinoy, C., Nicholson, P., Quiroz-Chavez, J., Simmonds, J., Hayta, S., Smedley, M.A., Harwood, W., Pearce, S., Gilbert, D., Kangara, N., Gardener, C., Forner-Martinez, M., Liu, J., Yu, G., Boden, S., Pascucci, A., Ghosh, S., Hafeez, A.N., O’Hara, T., Waites, J., Cheema, J., Steuernagel, B., Patpour, M., Fejer Justesen, A., Liu, S., Rudd, J., Avni, R., Sharon, A., Steiner, B., Pasthika Kirana, R., Buerstmayr, H., Mehrabi, A.A., Nasyrova, F.Y., Chayut, N., Matny, O., Steffensenon, B.J., Sandhu, N., Chhuneja, P., Lagudah, E., Elkot, A.F., Tyrell, S., Bian, X., Davey, R.P., Simonsen, M., Schauser, L., Tiwari, V.K., Kutcher, H.R., Hucl, P., Li, A., Liu, D.-C., Mao, L., Xu, S., Brown-Guedira, G., Faris, J., Dvorak, J., Luo, M.-C., Krasileva, K., Lux, T., Artmeier, S., Mayer, K.-F., Uauy, C., Mascher, M., Bentley, A.R.+, Keller, B.+, Poland, J.+ and Wulff, B.B.+ 2022. Population genomic analysis of Aegilops tauschii identifies targets for bread wheat improvement. Nature Biotechnology, 40: 422–431. https://doi.org/10.1038/s41587-021-01058-4 * Co-first authors with equal contributions + Corresponding authors
  10. ↑ Krattinger, S., Lagudah, E.S., Spielmeyer, W., Singh, R.P., Huerta-Espino, J., McFadden, H., Bossolini, E., Selter, L.L. and Keller, B. 2009. A putative ABC transporter confers durable resistance to multiple fungal pathogens in wheat. Science, 323: 1360-1363. Online in ScienceExpress 19 February 2009; 10.1126/science.1166453
  11. ↑ Krattinger, S., Kang, J., Braeunlich, S., Boeni, R., Chauhan, H., Selter, L., Robinson, M., Schmid, M., Wiederhold, E., Hensel, G., Kumlehn, J., Sucher, J., Martinoia, E. and Keller, B. 2019. Abscisic acid is a substrate of the ABC transporter encoded by the durable wheat disease resistance gene Lr34. New Phytologist, 223: 853–866
  12. ↑ Koller, T., Camenzind, M., Jung, E., Brunner, S., Herren, G., Armbruster, C. and Keller, B. 2024. Pyramiding of transgenic immune receptors from primary and tertiary wheat gene pools improves powdery mildew resistance in the field. Journal of Experimental Botany, https://doi.org/10.1093/jxb/erad493
  13. ↑ Bourras, S., McNally, K., Ben-David, R., Parlange, F., Roffler, S., Praz, C., Oberhaensli, S., Menardo, F., Stirnweis, D., Frenkel, Z., Schaefer, L., Flueckiger, S., Treier, G., Herren, G., Korol, A., Wicker, T. and Keller, B.* 2015. Multiple avirulence loci and allele-specific effector recognition control the Pm3 race-specific resistance of wheat to powdery mildew. Plant Cell, 27: 2991-3012
  14. ↑ Bourras, S.*, Kunz, L. *, Xue, M. *, Praz, C.R., Müller, M.C., Kälin, C., Schläfli, M., Ackermann, P., Flückiger, S., Menardo, F., Schaefer, L.K, Ben-David, R., Roffler, S., Oberhaensli, S., Widrig, V., Lindner, S., Isaksson, J., Wicker, T., Yu, D.+, Keller, B.+ 2019. The AvrPm3-Pm3 effector-NLR interactions control both race-specific resistance and host-specificity of cereal mildews on wheat. Nature Communications, 10: 2292 * Equal contributions, +Corresponding authors
  15. ↑ Menardo F, Praz CR, Wyder S, Ben-David R, Bourras S, Matsumae H, McNally KE, Parlange F, Riba A, Roffler S, Schaefer LK, Shimizu KK, Valenti L, Zbinden H, Wicker T, Keller B. 2016. Hybridization of powdery mildew strains gives rise to pathogens on novel agricultural crop species. Nature Genetics, 48: 201-205
  16. ↑ Mueller, M.C.*, Kunz, L.*, Schudel, S., Lawson, A.W., Kammerecker, S., Isaksson, J., Wyler, M., Graf, J., Sotiropoulos, A.G., Praz, C.R., Manser, B., Wicker, T., Bourras, S. and Keller, B. 2022. Ancient variation of the AvrPm17 gene in powdery mildew limits the effectiveness of the introgressed rye Pm17 resistance gene in wheat. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 119, 30 1-12. e2108808119 https://doi.org/10.1073/pnas.21088081191 *Co-first authors with equal contributions
  17. ↑ Kunz; L, Sotiropoulos; A.G., Graf, J., Razavi, M., Keller, B.* and Müller, M.C.* 2023. The broad use of the Pm8 resistance gene in wheat resulted in hypermutation of the AvrPm8 gene in the powdery mildew pathogen. BMC Biology, 21 (1), 29. * Corresponding authors
  18. ↑ Wheat Genome Sequencing
  19. ↑ IWGSC 2018. International Wheat Genome Sequencing Consortium. 2018. [A total of 202 authors]. IWGSC RefSeq principal investigators: Appels, R., Eversole, K., Feuillet, C., Keller, B., Rogers, J., Stein, N. Shifting the limits in wheat research and breeding using a fully annotated reference genome. Science, 361: eaar7191. DOI:10.1126/science.aar7191
Personendaten
NAME Keller, Beat
KURZBESCHREIBUNG Schweizer Molekular- und Pflanzenbiologe
GEBURTSDATUM 14. September 1958
GEBURTSORT Interlaken
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