Das Projekt "Teilvorhaben 1: Assoziationsgenetik und Überdominanzeffekte an definierten Marker-Loci" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Pflanzenbau - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. In the project breeding strategies will be developed for optimizing hybrid winter barley varieties adapted to be integrated in biogas crop rotations. Basis are mother and father winter barley lines from breeding programs of the involved companies. A published and well established CMS system (cytoplasmatic male sterility) will be transferred into the genetic backgrounds of suitable mothers. By the means of high efficient marker systems molecular markers will be developed which will enhance selection for CMS and restorer lines. Test cross hybrids will be generated by and will be phenotyped on six locations for characters which are important for an efficient biogas production with hybrid barley (total biomass yield, late sowing tolerance, winter hardiness, straw stability, resistance against important diseases). Traits which are relevant for stress tolerance and general vitality of plants (root growth, proline content, C13 discrimination) will be assessed. An association mapping approach will identify novel genetic markers correlated to the use of winter barley as renewable resource. Parental lines and test hybrids will be used by WZW, LfL and IPG-2 for examination of molecular mechanisms of heterosis in barley hybrids. Breeding companies will perform field trials at 6 locations. Using association genetic approaches stress tolerance conferring genes could be identified and verified for a heterosis expression in the corresponding hybrid progenies.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Genetische Charakterisierung von verschiedenen Selbstfertilitäts-Quellen in L. perenne zur gezielten Nutzung der Selbstfertilität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. In SelfieGras soll die Hybridzüchtung in Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität und deren Kombination mit CMS in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung der SI- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in L. perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Des Weiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels Marker-gestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Was schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden, um diese unter Feldbedingungen zu prüfen, mündet. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Im ersten Schritt sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L.perenne etabliert und genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Es folgt die Kartierung und Identifizierung kausaler Gene von ausgewählten SF-Quellen sowie die Entwicklung von Markern. Schließlich werden die SF-Quellen mittels markergestützter Rückkreuzungen in züchterisch relevantes CMS- Material und in vitalen Inzuchtlinien etabliert. Im letzten Schritt erfolgt die Erstellung von Hybridsaatgut für die Prüfung von Experimentalhybriden unter Feldbedingungen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Gen-Lokalisierung durch Hochdurchsatz-Sequenzierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Centrum für Biotechnologie durchgeführt. Im Verbundprojekt SelfieGras soll die Hybridzüchtung bei Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität (SF) und deren Kombination mit Cytoplasmatisch-männliche Sterilität (CMS) in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung von Selbst-Inkompatibilitäts (SI)- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in Lolium perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Des Weiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels markergestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Dies soll schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden münden, die unter Feldbedingungen geprüft werden können. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Zunächst sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L. perenne etabliert und sowohl genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Fokus des Projekt-Teils der an der Universität Bielefeld durchgeführt wird ist die Identifizierung kausaler Genomregionen bzw. Gene ausgewählter SF-Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen durch MBS ('mapping by sequening'), sowie die Entwicklung von molekularen Markern.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Physiologische Untersuchungen an Elternsortiment und Testhybriden und Phänotypisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Pflanzenernährung durchgeführt. Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die mit Hochdurchsatzmethoden auf Merkmale phänotypisiert werden, die für die Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Biomasseentwicklung, Biomasseleistung, Trockenstresstoleranz, allgemeine Gesundheit). Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff und wird zugleich mit den phänotypischen Daten verschnitten.