Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS LOCHOW GMBH durchgeführt. Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen. Die Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Wir werden genetische Fingerprints von ca. 22.000 Akzessionen des IPK Gatersleben erstellen. Diese bilden die Basis für die Entwicklung von vier innovativen und komplementären Strategien zur Identifizierung neuer nützlicher Allele oder Gameten: (1) Die 22.000 Akzessionen werden auf Resistenzen gegen die Krankheiten Gelbrost, Braunrost und Ährenfusariose untersucht. Phänotypische sowie Sequenzdaten werden mithilfe eines neuen Algorithmus analysiert, der es ermöglicht, eine nicht stratifizierte Population für Assoziationskartierung (GWAS) zusammenzustellen. Diese Population wird mittels der RenSeq-Technologie sequenziert, um resistenzassoziierte Gene und Allele durch haplotyp-basierte GWAS ausfindig zu machen. (2) Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Unter Anwendung der 'Genomics-based Select-and-Backcross'-Methode werden Hauptgene identifiziert, die für offene Bestäubung verantwortlich sind. (3) Durch die Kombination von molekularer Physiologie und Populationsgenomik wird ein gezieltes Allele-Mining nach Kandidatengenen die an der Stickstoffnutzungs-Effizienz beteiligt sind durchgeführt. (4) Werkzeuge der genomischen Selektion werden beim Pre-Breeding benutzt, um genetische Variation für den Kornertrag aufzuschließen. Die vier Strategien sind in Aktivitäten der Biodiversitätsinformatik eingebettet, um die umfangreichen Daten mit neuen Werkzeugen der Populationsgenomik und der Quantitativen Genetik zu analysieren.
Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Limagrain GmbH durchgeführt. Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen. Die Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Wir werden genetische Fingerprints von ca. 22.000 Akzessionen des IPK Gatersleben erstellen. Diese bilden die Basis für die Entwicklung von vier innovativen und komplementären Strategien zur Identifizierung neuer nützlicher Allele oder Gameten: (1) Die 22.000 Akzessionen werden auf Resistenzen gegen die Krankheiten Gelbrost, Braunrost und Ährenfusariose untersucht. Phänotypische sowie Sequenzdaten werden mithilfe eines neuen Algorithmus analysiert, der es ermöglicht, eine nicht stratifizierte Population für Assoziationskartierung (GWAS) zusammenzustellen. Diese Population wird mittels der RenSeq-Technologie sequenziert, um resistenzassoziierte Gene und Allele durch haplotyp-basierte GWAS ausfindig zu machen. (2) Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Unter Anwendung der 'Genomics-based Select-and-Backcross'-Methode werden Hauptgene identifiziert, die für offene Bestäubung verantwortlich sind. (3) Durch die Kombination von molekularer Physiologie und Populationsgenomik wird ein gezieltes Allele-Mining nach Kandidatengenen die an der Stickstoffnutzungs-Effizienz beteiligt sind durchgeführt. (4) Werkzeuge der genomischen Selektion werden beim Pre-Breeding benutzt, um genetische Variation für den Kornertrag aufzuschließen. Die vier Strategien sind in Aktivitäten der Biodiversitätsinformatik eingebettet, um die umfangreichen Daten mit neuen Werkzeugen der Populationsgenomik und der Quantitativen Genetik zu analysieren.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen. Die Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Wir werden genetische Fingerprints von ca. 22.000 Akzessionen des IPK Gatersleben erstellen. Diese bilden die Basis für die Entwicklung von vier innovativen und komplementären Strategien zur Identifizierung neuer nützlicher Allele oder Gameten: (1) Die 22.000 Akzessionen werden auf Resistenzen gegen die Krankheiten Gelbrost, Braunrost und Ährenfusariose untersucht. Phänotypische sowie Sequenzdaten werden mithilfe eines neuen Algorithmus analysiert, der es ermöglicht, eine nicht stratifizierte Population für Assoziationskartierung (GWAS) zusammenzustellen. Diese Population wird mittels der RenSeq-Technologie sequenziert, um resistenzassoziierte Gene und Allele durch haplotyp-basierte GWAS ausfindig zu machen. (2) Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Unter Anwendung der 'Genomics-based Select-and-Backcross'-Methode werden Hauptgene identifiziert, die für offene Bestäubung verantwortlich sind. (3) Durch die Kombination von molekularer Physiologie und Populationsgenomik wird ein gezieltes Allele-Mining nach Kandidatengenen die an der Stickstoffnutzungs-Effizienz beteiligt sind durchgeführt. (4) Werkzeuge der genomischen Selektion werden beim Pre-Breeding benutzt, um genetische Variation für den Kornertrag aufzuschließen. Die vier Strategien sind in Aktivitäten der Biodiversitätsinformatik eingebettet, um die umfangreichen Daten mit neuen Werkzeugen der Populationsgenomik und der Quantitativen Genetik zu analysieren.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen. Die Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Wir werden genetische Fingerprints von ca. 22.000 Akzessionen des IPK Gatersleben erstellen. Diese bilden die Basis für die Entwicklung von vier innovativen und komplementären Strategien zur Identifizierung neuer nützlicher Allele oder Gameten: (1) Die 22.000 Akzessionen werden auf Resistenzen gegen die Krankheiten Gelbrost, Braunrost und Ährenfusariose untersucht. Phänotypische sowie Sequenzdaten werden mithilfe eines neuen Algorithmus analysiert, der es ermöglicht, eine nicht stratifizierte Population für Assoziationskartierung (GWAS) zusammenzustellen. Diese Population wird mittels der RenSeq-Technologie sequenziert, um resistenzassoziierte Gene und Allele durch haplotyp-basierte GWAS ausfindig zu machen. (2) Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Unter Anwendung der 'Genomics-based Select-and-Backcross'-Methode werden Hauptgene identifiziert, die für offene Bestäubung verantwortlich sind. (3) Durch die Kombination von molekularer Physiologie und Populationsgenomik wird ein gezieltes Allele-Mining nach Kandidatengenen die an der Stickstoffnutzungs-Effizienz beteiligt sind durchgeführt. (4) Werkzeuge der genomischen Selektion werden beim Pre-Breeding benutzt, um genetische Variation für den Kornertrag aufzuschließen. Die vier Strategien sind in Aktivitäten der Biodiversitätsinformatik eingebettet, um die umfangreichen Daten mit neuen Werkzeugen der Populationsgenomik und der Quantitativen Genetik zu analysieren.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz durchgeführt. Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen. Die Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Wir werden genetische Fingerprints von ca. 22.000 Akzessionen des IPK Gatersleben erstellen. Diese bilden die Basis für die Entwicklung von vier innovativen und komplementären Strategien zur Identifizierung neuer nützlicher Allele oder Gameten: (1) Die 22.000 Akzessionen werden auf Resistenzen gegen die Krankheiten Gelbrost, Braunrost und Ährenfusariose untersucht. Phänotypische sowie Sequenzdaten werden mithilfe eines neuen Algorithmus analysiert, der es ermöglicht, eine nicht stratifizierte Population für Assoziationskartierung (GWAS) zusammenzustellen. Diese Population wird mittels der RenSeq-Technologie sequenziert, um resistenzassoziierte Gene und Allele durch haplotyp-basierte GWAS ausfindig zu machen. (2) Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Unter Anwendung der 'Genomics-based Select-and-Backcross'-Methode werden Hauptgene identifiziert, die für offene Bestäubung verantwortlich sind. (3) Durch die Kombination von molekularer Physiologie und Populationsgenomik wird ein gezieltes Allele-Mining nach Kandidatengenen die an der Stickstoffnutzungs-Effizienz beteiligt sind durchgeführt. (4) Werkzeuge der genomischen Selektion werden beim Pre-Breeding benutzt, um genetische Variation für den Kornertrag aufzuschließen. Die vier Strategien sind in Aktivitäten der Biodiversitätsinformatik eingebettet, um die umfangreichen Daten mit neuen Werkzeugen der Populationsgenomik und der Quantitativen Genetik zu analysieren.
Das Projekt "Erarbeitung und Erprobung neuerer Verfahren zur Erfassung der Resistenz von Gersten- und Weizensorten gegenueber Aehrenfusariosen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. In den Untersuchungen sollen Unterschiede im Resistenzverhalten von Gersten- und Weizensorten mittels biochemischer bzw. molekularbiologischer Verfahren erfasst werden. Zur Beurteilung von Sorten und Zuchtstaemmen sollen sowohl die analytischen Messwerte wie auch der visuell erfasste Aehrenbefall und die Toxinbelastung der Koerner herangezogen werden.
Das Projekt "Aufspaltungsvariation von Winterroggen- und Winterweizenpopulationen für die Resistenz gegen Ährenfusariosen und den Deoxynivalenol (DON)-Gehalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Ährenfusariosen sind wichtige Erkrankungen von Roggen und Weizen. Resistenzzüchtung ist die kostengünstigste Art, Mindererträge und eine Kontamination des Ernteguts mit dem Mykotoxin Deoxynivalenol (DON) zu verringern. Dies ist besonders aktuell, nachdem in Deutschland seit Februar 2004 Grenzwerte für DON in Nahrungsmitteln erlassen wurden. Für den Selektionserfolg sind die Größe von Varianz und Heritabilität in spaltenden Generationen entscheidend. Ausgehend von vier Roggen- und fünf Weizeneinfachkreuzungen wurden insgesamt 218 F3 (Roggen)- bzw. 459 F tief 2:4-/F tief 2:5- (Weizen) Nachkommen in mehreren Umwelten geprüft. Zusätzlich wurden alle Roggen- und 77 Weizenlinien der Kreuzung Arina x Kontrast auf ihren DON-Gehalt im Erntegut untersucht. Innerhalb der Roggen- und Weizenpopulationen fand sich nach Inokulation mit Fusarium culmorum eine signifikante genetische Variation. Die Varianz der Genotyp-Umwelt-Wechselwirkung war ähnlich bedeutend wie die genotypische Varianz. Das Mittel der Eltern entsprach bei Roggen und Weizen dem Mittel der jeweiligen Nachkommenschaften. In zwei Roggen- und drei Weizenpopulationen traten Transgressionen auf. Beides weist auf eine überwiegend additive Vererbung der Resistenz hin. Über die Orte konnten mittlere bis hohe Heritabilitäten (0,6-0,8) ermittelt werden. Die Korrelation zwischen Ährenbonitur und DON-Gehalt war über alle Umwelten bei Roggen und Weizen eng (r=0,8-0,9). Bei Roggen schwankte sie jedoch stark zwischen den Jahren (r=0,3-0,7). Durch Rekurrente Selektion ist auch in adaptiertem Material ein ausreichender Selektionserfolg bei mehrortiger Prüfung möglich. Es ist in frühen Generationen ausreichend, auf geringe Ährenbonitur zu selektieren, um einen korrelierten Fortschritt für geringeren DON-Gehalt zu erreichen. Sortenkandidaten sollten zusätzlich auf ihren Mykotoxingehalt untersucht werden, um den vollen Selektionserfolg auszuschöpfen.
Das Projekt "Kartierung von Aggressivität und Mykotoxinproduktion von Fusarium-graminearum-Populationen durch Einsatz von PCR-basierenden Markern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Fusarium graminearum (teleomorph Gibberella zeae) ist ein weltweit auftretender Schadpilz, der Fußkrankheiten und Ährenfusariosen bei kleinkörnigem Getreide sowie Stengel- und Kolbenfäule bei Mais verursacht. Im vorliegenden Projekt soll mittels AFLP-(amplified fragment length polymorphism-)Marker die Vererbung der beiden für die Resistenzzüchtung wichtigsten Eigenschaften - Aggressivität und Deoxynivalenol (DON)-Produktion - untersucht werden. Dazu werden zwei Askosporen-Populationen, die aus der Kreuzung von je zwei Einsporisolaten hervorgegangen sind, im Feld und Gewächshaus auf die beiden Zieleigenschaften untersucht, im Labor eine genetische Karte erstellt und QTLs geschätzt. Im Feld werden die beiden Einzelaskosporen-Nachkommenschaften an zwei Standorten auf eine mittelanfällige Weizensorte gesprüht und die entstehenden Symptome einer vorzeitigen Ährenausbleichung mehrfach bonitiert. Am Erntegut erfolgt die DON-Analyse mit Hilfe eines kommerziellen immunologischen Tests (ELISA). Aus der Komplexizität der Vererbung kann auf die Geschwindigkeit einer Anpassung des Erregers an hochgradig resistente Sorten geschlossen werden.
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| Förderprogramm | 8 |
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