Das Projekt "Teilvorhaben 2: Test auf Eignung zur Kornnutzung; Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene 'Stay-Green'-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht.
Das Projekt "Untersuchungen zur Heterosis bei Durumweizen (Triticum durum Desf.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Die erhebliche Steigerung des Ertragspotentials wurde bei Durumweizen bisher mit der Linienzüchtung erreicht. Wesentliche Zuchtfortschritte verspricht man sich bei dieser Weizenart von der bei Fremdbefruchtern üblichen Hybridzüchtung unter der Voraussetzung, dass sich ein genügend hoher Heterosiseffekt erzielen lässt (Heterosis = Mehrertrag einer Hybride gegenüber dem Elternmittel). Sollte dies der Fall sein, würde die erstmalig bei Durumweizen angewandte Hybridzüchtung eine neue innovative Züchtungsstrategie darstellen. Allerdings gibt es bisher wenige Erkenntnisse über das Ausmaß der Heterosis bei Durumweizen.In einer Studie in Kooperation mit dem CIMMYT in Mexiko wurden aus fünf deutschen und fünf mexikanischen Eltern 45 Hybriden erstellt, die in vier Umwelten (zwei in Deutschland, zwei in Mexiko) geprüft wurden. Die ermittelten Heterosiswerte sind im Vergleich zu den Erfahrungen bei anderen Getreidearten sehr hoch und zeigen, dass im Mittel über 30 Prozent Mehrertrag gegenüber dem Elternmittel erreichbar sein kann. Diese Ergebnisse deuten an, dass auch bei Durumweizen durch die Hybridzüchtung eine wesentliche Erhöhung der Leistung möglich ist.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: Rückkreuzungen der Topcross-Mutterlinien in ein CMS-verleihendes Plasma; Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saatzucht Josef Breun GmbH & Co. KG 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 an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar.
Das Projekt "PREDICT: Omics-basierte Modelle zur Vorhersage der Ertragsleistung von Rapshybriden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Heterosis, oder Hybridleistung, ist ein wichtiger Mechanismus für die Verbesserung des Ernteertrags fremdbefruchtender Ackerfrüchte. Bei Raps (Brassica napus L.) stellen Hybriden heute weltweit den Hauptmarktanteil für Saatgut. Im Gegensatz zu anderen wichtigen Hybridfrüchten, wie zum Beispiel Mais, zeigt Raps jedoch nur vergleichsweise geringe Heterosiseffekte für Ertrag. Die Rapszüchtungsindustrie hat daher ein grosses Interesse an einer Optimierung der Heterosis für die Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Hybriden. Basierend auf früheren Beobachtungen liegt diesem Projekt die Hypothese zugrunde, dass Heterosis von Entwicklung und Ertrag durch allgemeine regulatorische Faktoren beeinflusst ist. Spezifische Allelkombinationen dieser Faktoren, zusammen mit den durch sie vermittelten Metaboliten- und Genexpressionsprofilen, sind daher mit einer verstärkten Heterosis assoziiert. Ziel dieses Projektes ist, Omics-basierte Modelle zu entwickeln, die eine Vorhersage der Heterosis des Samenertrags in Raps-Elitehybriden ermöglichen. Die Entwicklung und Validierung solcher Modelle zur Vorhersage der Hybridleistung beinhaltet den Vergleich von DNA-Sequenzen und Metaboliten- sowie Transkriptomdaten aus einem großen Set von Elite-Elternlinien mit umfangreichen phänotypischen Entwicklungsdaten und Ertragsbonituren der F1-Nachkommenschaft unter Freilandbedingungen. Für die Genotypisierung mittels genomweiter single-nucleotide polymorphism (SNPs) Marker wird das neue B. napus 60k-SNP Infinium Array genutzt. Mittels neuester Methoden zur mRNA-Sequenzierung, Massenspektrometrie und Hochdurchsatz-Phänotypisierung werden darüber hinaus auch Daten zum Transkriptom, Metabolom und Phänotyp erhoben. So soll ein Omic-Selektionsprofil erstellt werden, das in Kombination mit entsprechenden analytischen und statistischen Methoden den Züchtungsprozess beschleunigen und den Selektionserfolg verbessern kann, indem Elternlinien mit dem höchstem Potential für die Erzeugung von neuen Hochleistungshybriden bereits zu einem frühen Zeitpunkt vorausgewählt werden können. Die Identifizierung von geeigneten genomischen, transkriptomischen oder metabolomischen Indikatoren zur Vorhersage der Heterosis wird darüberhinaus zu einem besseren Verständnis der molekularen Prozesse und Mechanismen beitragen, die an der Ausprägung der Heterosis in Raps beteiligt sind. In Zusammenarbeit mit zwei führenden deutschen Herstellern für Raps-Hybridsorten (Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG and Deutsche Saatveredelung AG) werden wir unsere Grundlagenforschung zu einem ebenso fundamental wichtigen wie auch wertschöpfenden Prozess der Pflanzenzüchtung in ein System zur Verbesserung der Hybridzüchtung mit starkem kommerziellen Potential einbringen.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: Analyse der Trockentoleranz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene 'Stay-Green'-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploiden (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. Die Ergebnisse aus den Feld- und Trockenstressversuchen können direkt im Anschluss an dieses Projekt in die Entwicklung von Trockenstress toleranten Hybrid-Gerstensorten einfließen. Ergeben die biostatistischen Auswertungen zudem eine positive Relation der agronomischen Merkmale von GPS und Kornertrag, so ermöglicht dies zukünftig eine effizientere Züchtung simultan auf beide Nutzungsrichtungen. Durch die Einbeziehung des Stay-Green Effekts im Zuchtmaterial, bleiben Stay-Green Sorten einige Tage länger grün als konventionelle Sorten. Dies bewirkt einen Anstieg des Energiegehalts in der Pflanze und ermöglicht außerdem eine flexiblere Ernte.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Produktion von Testhybriden; Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Im Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene 'Stay-Green'-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Selektion des Elternsortiments, Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saatzucht Bauer GmbH & Co. KG 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 an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Erstellung Kartierungs-Populationen, Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ackermann Saatzucht GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene 'Stay-Green'-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Züchtung von Energiegras" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Norddeutsche Pflanzenzucht Hans Georg Lembke KG durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Weidelgraspflanzen, die eine Alternative bzw. Ergänzung zu Mais in der Fruchtfolge bieten und gleichzeitig durch eine ertragreiche und immergrüne Fruchtfolge eine bessere Auslastung und Beschickung der Biogasanlagen ermöglichen. Hierbei soll in Leistungsprüfungen bei einheimischen Gräsern, besonders bei den kurzlebigen Arten Welschen und Einjähriges Weidelgras, die für die Nutzung als Energiegras vorhandene Variabilität evaluiert werden sowie die Optionen, einer züchterischen Weiterentwicklung untersucht werden. Dazu gehören Ertragserfassungen und die Ermittlung von Qualitätsparametern. Die Qualitätserfassung sowie die Weiterentwicklung der zugehörigen Methoden erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Partner FAL. Außerdem sollen Experimentalhybriden produziert und geprüft werden, die eine nachhaltige Steigerung der Ertragsfähigkeit durch vollständige Ausnutzung der Heterosis ermöglichen. Die ermittelten Ergebnisse fließen in die Empfehlungen und Beratungen für Biogaswirte in Richtung maximierter Jahresbiomasseerträge durch optimierte Sortenwahl und Furchfolgegestaltung sowie in die Züchtungspraxis.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Bestimmung der spezifischen Kombinationsfähigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ackermann Saatzucht GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimale Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolge 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 230 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen, wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützer Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar.
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