Die Digitalisierung genetischer Ressourcen durch die Entwicklung innovativer, im Hochdurchsatz arbeitender Verfahren zur genomischen, metagenomischen und epigenomischen Charakterisierung ist ein zentrales Ziel des DIAMANT Vorhabens. Um dies zu erreichen, schafft das Projekt mit der Entwicklung eines Hochdurchsatz-Verfahrens zur Extraktion von HMW DNA in der Pflanzendomäne die elementare Grundlage zur Anwendung der Long-Read Sequenzierung. Im Zusammenspiel mit dieser Schlüsseltechnologie wird in DiP-DIAMANT die digitale Methode der Long-Read Genotypisierung (LRGT) entwickelt. Hiermit werden für komplexe Kulturarten (u.a. polyploider Weizen) digitale Grundlagen geschaffen, um modernste Methoden der Präzisionsgenomik anwenden zu können.
DiP-DIAMANT wird mit dem kosteneffizienten LRGT-Verfahren ein Weizen-Pangenom konstruieren, welches die Eltern der WM800 MAGIC Population sowie aktuelle Elite-Sorten integriert und damit eine hoch-aktuelle Ressource etablieren. Die entwickelten innovativen Analysemethoden erlauben es anschließend z.B. Züchtungsunternehmen ihre Sortenentwicklung, und damit den Prozess ihrer Wertschöpfung, zielgerichtet zu optimieren. Weiterhin ermöglicht der LRGT-Hybrid-Ansatz bereits existierende Genotypisierungsdaten durch die Integration in das Pangenom signifikant aufzuwerten. Darüber hinaus werden insbesondere genetisch kaum erfasste Sonderkulturen durch digitale Züchtungsmethoden für die pflanzenbasierte Bioökonomie nutzbar gemacht. Ein weiteres Ziel in der digitalen Erschließung genomischer Ressourcen ist die Etablierung der Schlüsseltechnologie Einzelzell-Transkriptom-Sequenzierung (ETS). Mit dem Verfahren wird die Expression einzelner Gene erstmals auf Ebene einzelner Zellen erfasst, um Zelltyp-spezifische Signale zu messen. Mit dieser Verfahrensgrundlage wird es möglich Biosynthesewege und Signalkaskaden gezielt zu studieren.
Die gebündelten Expertisen des Projektes werden in Lehre (akademische Ausbildung) und Weiterbildung (Wissenschaftler*innen) einfließen und damit Fachkräfte in den digitalen Expertisen bioinformatische Sequenzdatenanalysen und Pflanzengenomik fördern.