Das Projekt "Teilvorhaben 2: Schätzung quantitativ-genetischer Parameter und QTL-Analyse der Biomasse- und Körnerleistung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Eine wesentliche Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Bioenergieproduktion in Deutschland sind preisgünstige Rohstoffe. Roggen bietet hier eine günstige Basis, da nur etwa 23 Prozent der Roggenernte für die Broterzeugung benötigt werden und die Hybridsorten auch auf trockenheitsgefährdeten Standorten eine sehr hohe Produktivität zeigen. Angesichts der Erweiterung der Märkte nach Osteuropa und den Folgen des Klimawandels wird es in Zukunft wichtig, eine hohe Biomasseproduktion mit verbesserter Trockenheitstoleranz zu verbinden. Ziel des Projektes ist es deshalb, Bereiche im Roggengenom zu finden, die spezifisch zur Ausprägung beider komplex vererbter Merkmale beitragen. Es werden ein divergentes Roggensortiment sowie zwei spaltende Biparentalpopulationen mit je 220 Linien in umfangreichen Feldversuchen in Deutschland und Polen unter Normal- und Trockenstressbedingungen (bewässert/nicht bewässert) geprüft. Da Roggen in Form von Ganzpflanzensilage (GPS) und/oder Korn für die Biogasproduktion eingesetzt wird, soll neben der Gesamttrockenmasse zur Milchreife auch der Kornertrag zur Druschreife geprüft werden. Parallel werden die insgesamt 440 Linien mit ca. 600 polymorphen molekularen Markern, die das gesamte Genom möglichst gleichmäßig abdecken sollen, analysiert. Eine nachfolgende QTL-Analyse zeigt, wie viele und welche Genombereich für die erfassten Merkmale verantwortlich sind und welchen Beitrag einzelne QTL liefern. Gefundene, eng mit Markern gekoppelte QTL können funktional charakterisiert und gezielt in das Zuchtmaterial eingekreuzt werden. Eine solche Anwendung innovativer Markertechniken kann für beide Merkmale den Zuchtgang wesentlich beschleunigen und in Zukunft die sehr zeitaufwändige, teure und häufig ungenaue Phänotypisierung unter Stressbedingungen teilweise ersetzen. Die wissenschaftliche Ergebnisse werden bei nationalen und internationalen Tagungen und in peer-referierten Zeitschriften publiziert.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Prüfung der Biomasse- und Körnerleistung eines genetische divergenten Sets von Hybridmaterial und Erstellung von Testkreuzungssaatgut" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS LOCHOW GMBH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Eine wesentliche Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Bioenergieproduktion in Deutschland sind preisgünstige Rohstoffe. Roggen bietet hier eine günstige Basis, da nur etwa 23 Prozent der Roggenernte für die Broterzeugung benötigt werden und die Hybridsorten auch auf trockenheitsgefährdeten Standorten eine sehr hohe Produktivität zeigen. Angesichts der Erweiterung der Märkte nach Osteuropa und den Folgen des Klimawandels wird es in Zukunft wichtig, eine hohe Biomasseproduktion mit verbesserter Trockenheitstoleranz zu verbinden. Ziel des Projektes ist es deshalb, Bereiche im Roggengenom zu finden, die spezifisch zur Ausprägung beider komplex vererbter Merkmale beitragen. 2. Arbeitsplanung. Es werden ein divergentes Roggensortiment sowie zwei spaltende Biparentalpopulationen mit je 220 Linien in umfangreichen Feldversuchen in Deutschland und Polen unter Normal- und Trockenstressbedingungen (bewässert/nicht bewässert) geprüft. Da Roggen in Form von Ganzpflanzensilage (GPS) und/oder Korn für die Biogasproduktion eingesetzt wird, soll neben der Gesamttrockenmasse zur Milchreife auch der Kornertrag zur Druschreife geprüft werden. Parallel werden die insgesamt 440 Linien mit ca. 600 polymorphen molekularen Markern, die das gesamte Genom möglichst gleichmäßig abdecken sollen, analysiert. Eine nachfolgende QTL-Analyse zeigt, wie viele und welche Genombereich für die erfassten Merkmale verantwortlich sind und welchen Beitrag einzelne QTL liefern. 3. Ergebnisverwertung Gefundene, eng mit Markern gekoppelte QTL können funktional charakterisiert und gezielt in das Zuchtmaterial eingekreuzt werden. Eine solche Anwendung innovativer Markertechniken kann für beide Merkmale den Zuchtgang wesentlich beschleunigen und in Zukunft die sehr zeitaufwändige, teure und häufig ungenaue Phänotypisierung unter Stressbedingungen teilweise ersetzen. Die wissenschaftliche Ergebnisse werden bei nationalen und internationalen Tagungen und in peer-referierten Zeitschriften publiziert.
Das Projekt "Untersuchungen zum Gehalt an Aminosäuren und Nicht-Stärke-Polysacchariden in Populations-Hybridroggen und Weizen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau durchgeführt. In diesem Projekt geht es um eine genauere Nährstoff-Charakterisierung von Hybridroggen und Weizen. Im Fokus stehen vor allem die Aminosäurezusammensetzungen der Getreideproteine sowie die Gehalte an Nicht-Stärke-Polysacchariden
Das Projekt "Entwicklung von Hybridroggen mit Resistenz gegen Aehrenfusarium und Toxinakkumulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Aehrenfusariosen sind 1998 in teilweise verheerender Befallsstaerke bei allen Getreidearten aufgetreten und fuehrten zu erheblichen Ertragsverlusten. Ursache dafuer waren neben guenstiger Witterung die hohe Anfaelligkeit weitverbreiteter Sorten. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Ausgangsmaterial fuer die Zuechtung fusariumresistenter Hybridroggensorten, die nur geringe Mykotoxingehalte im Erntegut aufweisen sowie die Ermittlung quantitativ-genetischer Parameter zur Schaetzung des zu erwartenden Selektionserfolges. Dazu wird die genetische Varianz fuer Resistenz zwischen Inzuchtlinien und deren Testkreuzungsnachkommenschaften im Rahmen einer Rekurrenten Selektion festgestellt. Das Erntegut ausgewaehlter Pruefglieder wird mit einem immunologischen Test auf die Anwesenheit von Mykotoxinen untersucht.
Das Projekt "Reduzierung der Alkaloidbildung durch Claviceps purpurea anhand der Verbesserung der Restauration der maennlichen Fertilitaet in Roggenhybriden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät III Agrarwissenschaften I, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik, Fachgebiet Pflanzenzüchtung und Biotechnologie durchgeführt. Der Befall des Mutterkornpilzes Claviceps purpurea fuehrt zu einer Kontamination des Erntegutes mit toxischen Alkaloiden. Das Infektionsrisiko wird durch mangelnde Verfuegbarkeit an fertilem Pollen, und besonders unter unguenstigen Witterungsbedingungen waehrend der Bluete, stark erhoeht und kann zu erheblichen Ertrags- und Qualitaetseinbussen im Konsumanbau fuehren. In der Roggenzuechtung wird die cytoplasmatisch-genische maennliche Sterilitaet (CMS) zur Erzeugung von Hybridsorten genutzt. Um die Pollenfertilitaet der Hybriden im Anbau wiederherzustellen, sind kerngenetisch gesteuerte Restorerfaktoren erforderlich. Die zuechterische Verbesserung bzw. die Nutzbarmachung neuer, effektiver Restorergene ist fuer die Entwicklung leistungsfaehiger Hybridsorten dringend erforderlich. Solche Gene wurden in den letzten Jahren in vorderasiatischen und suedamerikanischen Roggenpopulationen gefunden. Um damit einen raschen Zuchtfortschritt zu erzielen, sind effiziente Selektionsstrategien noetig. Die Entwicklung eng gekoppelter molekularer Marker und deren Einsatz in der Selektion bieten sich hierfuer an. Im geplanten Vorhaben sollen verschiedene molekulare Markertechniken eingesetzt werden, um so groesstmoegliche Erfolgschancen zu gewaehrleisten. Die einzelnen Arbeitsziele gliedern sich wie folgt: 1) Die Anzahl und Bedeutung beteiligter Genloci an der Restauration der Pollenfertilitaet soll in zwei spaltenden F2-Populationen mit suedamerikanischen und iranischen Restorerquellen geschaetzt und kartiert werden. 2) Zur weiteren Erhoehung der Markerdichte sollen RAPD (Random-Amplified-Polymorphic-DNA) und AFLP (Amplified-Fragment-Length-Polymorphism)-Marker eingesetzt werden. 3) Eng gekoppelte RFLP-, RPAD- und/oder AFLP-Marker sollen fuer den Einsatz in der markergestuetzten Selektion in spezifische, auf der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) beruhende Nachweisverfahren (Sequence-Tagged-Site-Marker, STS) umgewandelt werden. 4) Mit Hilfe der STS-Marker soll zudem der Erfolg laufender konventioneller Rueckkreuzungsprogramme zur Einlagerung obiger Restorerquellen in aktuelles Zuchtmaterial ueberprueft werden.