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Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz durchgeführt. Mit der globalen Erwärmung und dem prognostizierten Klimawandel werden in Mitteleuropa zunehmend Perioden anhaltender Dürre erwartet. Bei Futter- und Rasengräsern ist die Bereitstellung von Sorten mit erhöhter Trockenheitsresistenz von besonderer Bedeutung, da die meisten Arten mehrjährig sind und damit die Stabilität gegenüber Jahreseffekten eine zusätzliche Relevanz besitzt. Es sollen anhand der in Deutschland wirtschaftlich bedeutendsten Gräserart Lolium perenne Grundlagen für eine effiziente Züchtung trockentoleranter Gräsersorten erarbeitet werden. Beabsichtigt ist eine umfassende Phänotypisierung eines breiten Spektrums genetischer Ressourcen von Lolium perenne. 200 Genotypen sollen in Feldversuchen an fünf repräsentativen Standorten mit zumindest periodisch auftretendem Wassermangel über drei Jahre hinweg mittels Sichtbonituren und spektrometrischen Messungen auf Verhalten und Leistung unter Trockenstress geprüft werden. Mit 50 ausgewählten divergierenden Genotypen werden aufwändigere Prüfungen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Neben Untersuchungen in Rain-out-Sheltern sollen Keimungsversuche unter Trockenstress, Bestimmungen des Wassersättigungs- und Resaturationsdefizit von isolierten Blättern sowie Versuche in PEG-Hydroponik-Systemen durchgeführt werden. Es ist zu prüfen, ob merkmalsrelevante Teilaspekte der Trockentoleranz auch unter solchen Bedingungen erfasst und gegebenenfalls als frühzeitig anzuwendende Selektionskriterien genutzt werden können. Im Ergebnis sollen (1) möglichst hoch differenzierende Phänotypprofile erstellt, (2) Pflanzenmaterial aller Genotypen für weiterführende quantitativ-genetische Untersuchungen sowie für die später durchzuführende Entwicklung molekularer und physiologischer Marker konserviert sowie (3) der Züchtungspraxis einfach zu handhabende Screeningverfahren und charakterisiertes 'pre-breeding'-Material zur Verfügung gestellt werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Pflanzenbau - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Mit der globalen Erwärmung und dem prognostizierten Klimawandel werden in Mitteleuropa zunehmend Perioden anhaltender Dürre erwartet. Bei Futter- und Rasengräsern ist die Bereitstellung von Sorten mit erhöhter Trockenheitsresistenz von besonderer Bedeutung, da die meisten Arten mehrjährig sind und damit die Stabilität gegenüber Jahreseffekten eine zusätzliche Relevanz besitzt. Es sollen anhand der in Deutschland wirtschaftlich bedeutendsten Gräserart Lolium perenne Grundlagen für eine effiziente Züchtung trockentoleranter Gräsersorten erarbeitet werden. Beabsichtigt ist eine umfassende Phänotypisierung eines breiten Spektrums genetischer Ressourcen von Lolium perenne. 200 Genotypen sollen in Feldversuchen an fünf repräsentativen Standorten mit zumindest periodisch auftretendem Wassermangel über drei Jahre hinweg mittels Sichtbonituren und spektrometrischen Messungen auf Verhalten und Leistung unter Trockenstress geprüft werden. Mit 50 ausgewählten divergierenden Genotypen werden aufwändigere Prüfungen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Neben Untersuchungen in Rain-out-Sheltern sollen Keimungsversuche unter Trockenstress, Bestimmungen des Wassersättigungs- und Resaturationsdefizit von isolierten Blättern sowie Versuche in PEG-Hydroponik-Systemen durchgeführt werden. Es ist zu prüfen, ob merkmalsrelevante Teilaspekte der Trockentoleranz auch unter solchen Bedingungen erfasst und gegebenenfalls als frühzeitig anzuwendende Selektionskriterien genutzt werden können. Im Ergebnis sollen (1) möglichst hoch differenzierende Phänotypprofile erstellt, (2) Pflanzenmaterial aller Genotypen für weiterführende quantitativ-genetische Untersuchungen sowie für die später durchzuführende Entwicklung molekularer und physiologischer Marker konserviert sowie (3) der Züchtungspraxis einfach zu handhabende Screeningverfahren und charakterisiertes 'pre-breeding'-Material zur Verfügung gestellt werden.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Mit der globalen Erwärmung und dem prognostizierten Klimawandel werden in Mitteleuropa zunehmend Perioden anhaltender Dürre erwartet. Bei Futter- und Rasengräsern ist die Bereitstellung von Sorten mit erhöhter Trockenheitsresistenz von besonderer Bedeutung, da die meisten Arten mehrjährig sind und damit die Stabilität gegenüber Jahreseffekten eine zusätzliche Relevanz besitzt. Es sollen anhand der in Deutschland wirtschaftlich bedeutendsten Gräserart Lolium perenne Grundlagen für eine effiziente Züchtung trockentoleranter Gräsersorten erarbeitet werden. Beabsichtigt ist eine umfassende Phänotypisierung eines breiten Spektrums genetischer Ressourcen von Lolium perenne. 200 Genotypen sollen in Feldversuchen an fünf repräsentativen Standorten mit zumindest periodisch auftretendem Wassermangel über drei Jahre hinweg mittels Sichtbonituren und spektrometrischen Messungen auf Verhalten und Leistung unter Trockenstress geprüft werden. Mit 50 ausgewählten divergierenden Genotypen werden aufwändigere Prüfungen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Neben Untersuchungen in Rain-out-Sheltern sollen Keimungsversuche unter Trockenstress, Bestimmungen des Wassersättigungs- und Resaturationsdefizit von isolierten Blättern sowie Versuche in PEG-Hydroponik-Systemen durchgeführt werden. Es ist zu prüfen, ob merkmalsrelevante Teilaspekte der Trockentoleranz auch unter solchen Bedingungen erfasst und gegebenenfalls als frühzeitig anzuwendende Selektionskriterien genutzt werden können. Im Ergebnis sollen (1) möglichst hoch differenzierende Phänotypprofile erstellt, (2) Pflanzenmaterial aller Genotypen für weiterführende quantitativ-genetische Untersuchungen sowie für die später durchzuführende Entwicklung molekularer und physiologischer Marker konserviert sowie (3) der Züchtungspraxis einfach zu handhabende Screeningverfahren und charakterisiertes 'pre-breeding'-Material zur Verfügung gestellt werden.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saatzucht Steinach GmbH & Co KG durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, der deutschen Landwirtschaft an die Klimabedingungen angepasste multiresistente Sorten des Weidelgrases zur Verfügung zu stellen. Realisiert wird das Vorhaben durch die Kombination und Pyramidisierung von Resistenzen gegenüber den pilzlichen Krankheiten Schwarz- und Kronenrost sowie der an wirtschaftlicher Bedeutung zunehmenden Bakterienwelke. Neue transkriptom- und genomweite Sequenzierungstechnologien bilden die Basis für die Entwicklung effizienter molekularer Marker für eine markergestützte Selektion der betreffenden Resistenzgene. Durch eine präzise Selektion auf das gewünschte Merkmal erlangen die am Vorhaben beteiligten Züchter einen europaweiten Wettbewerbsvorteil auf dem Saatgutmarkt für klimaangepasste Weidelgrassorten. Das Vorhaben soll dazu dienen, die Züchtung multiresistenter Sorten zu beschleunigen, ohne dabei wichtige agronomische und qualitätsbestimmende Eigenschaften aus dem Blick zu verlieren Im Vorhaben werden molekulare Marker entwickelt, die für die markergestützte Selektion und Pyramidisierung von Resistenzen gegen Schwarzrost, Kronenrost und Bakterienwelke in multi-resistenten Lolium-Sorten genutzt werden sollen. Dazu stehen aus dem Projekt ReTroLo bereits mehrfach-resistente Nachkommenschaften zur Verfügung; weitere, für die verschiedenen Resistenzen spaltende Populationen werden im Projekt aufgebaut. Für die Herstellung der Marker werden neueste Sequenzierungstechniken und bioinformatische Ansätze genutzt. Die detektierten Polymorphismen werden in praxistaugliche, maßgeschneiderte PCR-basierte Selektionsmarker umgewandelt, auf verschiedenen Populationen validiert und bereits im Projekt für die Selektion multi-resistenter Sorten verwendet. Zum Projektende soll mit ausgelesenen multi-resistenten Stämmen eine erste Feldprüfungen zur Erfassung von agronomischen Merkmalen und Futterqualitätsparametern durchgeführt werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GenXPro GmbH durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, der deutschen Landwirtschaft an die Klimabedingungen angepasste multiresistente Sorten des Weidelgrases zur Verfügung zu stellen. Realisiert wird das Vorhaben durch die Kombination und Pyramidisierung von Resistenzen gegenüber den pilzlichen Krankheiten Schwarz- und Kronenrost sowie der an wirtschaftlicher Bedeutung zunehmenden Bakterienwelke. Neue transkriptom- und genomweite Sequenzierungstechnologien bilden die Basis für die Entwicklung effizienter molekularer Marker für eine markergestützte Selektion der betreffenden Resistenzgene. Durch eine präzise Selektion auf das gewünschte Merkmal erlangen die am Vorhaben beteiligten Züchter einen europaweiten Wettbewerbsvorteil auf dem Saatgutmarkt für klimaangepasste Weidelgrassorten. Das Vorhaben soll dazu dienen, die Züchtung multiresistenter Sorten zu beschleunigen, ohne dabei wichtige agronomische und qualitätsbestimmende Eigenschaften aus dem Blick zu verlieren Im Vorhaben werden molekulare Marker entwickelt, die für die markergestützte Selektion und Pyramidisierung von Resistenzen gegen Schwarzrost, Kronenrost und Bakterienwelke in multi-resistenten Lolium-Sorten genutzt werden sollen. Dazu stehen aus dem Projekt ReTroLo bereits mehrfach-resistente Nachkommenschaften zur Verfügung; weitere, für die verschiedenen Resistenzen spaltende Populationen werden im Projekt aufgebaut. Für die Herstellung der Marker werden neueste Sequenzierungstechniken und bioinformatische Ansätze genutzt. Die detektierten Polymorphismen werden in praxistaugliche, maßgeschneiderte PCR-basierte Selektionsmarker umgewandelt, auf verschiedenen Populationen validiert und bereits im Projekt für die Selektion multi-resistenter Sorten verwendet. Zum Projektende soll mit ausgelesenen multi-resistenten Stämmen eine erste Feldprüfungen zur Erfassung von agronomischen Merkmalen und Futterqualitätsparametern durchgeführt werden.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, der deutschen Landwirtschaft an die Klimabedingungen angepasste multiresistente Sorten des Weidelgrases zur Verfügung zu stellen. Realisiert wird das Vorhaben durch die Kombination und Pyramidisierung von Resistenzen gegenüber den pilzlichen Krankheiten Schwarz- und Kronenrost sowie der an wirtschaftlicher Bedeutung zunehmenden Bakterienwelke. Neue transkriptom- und genomweite Sequenzierungstechnologien bilden die Basis für die Entwicklung effizienter molekularer Marker für eine markergestützte Selektion der betreffenden Resistenzgene. Durch eine präzise Selektion auf das gewünschte Merkmal erlangen die am Vorhaben beteiligten Züchter einen europaweiten Wettbewerbsvorteil auf dem Saatgutmarkt für klimaangepasste Weidelgrassorten. Das Vorhaben soll dazu dienen, die Züchtung multiresistenter Sorten zu beschleunigen, ohne dabei wichtige agronomische und qualitätsbestimmende Eigenschaften aus dem Blick zu verlieren Im Vorhaben werden molekulare Marker entwickelt, die für die markergestützte Selektion und Pyramidisierung von Resistenzen gegen Schwarzrost, Kronenrost und Bakterienwelke in multi-resistenten Lolium-Sorten genutzt werden sollen. Dazu stehen aus dem Projekt ReTroLo bereits mehrfach-resistente Nachkommenschaften zur Verfügung; weitere, für die verschiedenen Resistenzen spaltende Populationen werden im Projekt aufgebaut. Für die Herstellung der Marker werden neueste Sequenzierungstechniken und bioinformatische Ansätze genutzt. Die detektierten Polymorphismen werden in praxistaugliche, maßgeschneiderte PCR-basierte Selektionsmarker umgewandelt, auf verschiedenen Populationen validiert und bereits im Projekt für die Selektion multi-resistenter Sorten verwendet. Zum Projektende soll mit ausgelesenen multi-resistenten Stämmen eine erste Feldprüfung zur Erfassung von agronomischen Merkmalen und Futterqualitätsparametern durchgeführt werden.

Validierung von Winterweidesystemen mit Fleischrindern und tierartübergreifende Effekte auf Narben und Böden

Das Projekt "Validierung von Winterweidesystemen mit Fleischrindern und tierartübergreifende Effekte auf Narben und Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, Professur für Grünlandwirtschaft und Futterbau durchgeführt. Die Winterweide stellt als extensive Haltungsform eine günstige Alternative, besonders in Grenzstandorten dar. Bisherige Ergebnisse stützten sich auf Untersuchungen des Weideaufwuchses, das Tier war dabei ausgeschlossen. Bei dem Projekt wird eine repräsentative Fläche im Westerwald mit Mutterkühen beweidet. Beprobt werden zwei verschiedene Narben (Lolio-Cynosuretum und Festuca arundinacea-Reinsaat), mit zwei Besatzdichten (14,1 GV-ha-1 und 34,6 GV-ha-1) an drei Terminen (Ende September, Ende November, Ende Dezember). Auf der Hälfte jeder Variante erfolgt jeweils im Frühjahr eine Nachsaat mit Lolium perenne. Neben der Ertragsleistung wird die Futterqualität, Narbenschäden, Nährstoffakkumulation und Bodenverdichtung ermittelt. Die Messung der Bodenverdichtung erfolgt über den Abscherwiderstand, der Infiltration und über Bodenradar. Die Untersuchungen werden zusätzlich bei einem Parallelversuch mit Schafen in Linden-Forst durchgeführt. Hierbei lassen sich tierartübergreifende Aussagen in bezug auf die Bodenverdichtung treffen.

Die Kohlenstoff- und Stickstoffallokation in Gräsern unterschiedlicher Wachstumsdynamik am Beispiel von Deutsch Weidelgras (Lolium perenne) und Rotschwingel (Festuca rubra)

Das Projekt "Die Kohlenstoff- und Stickstoffallokation in Gräsern unterschiedlicher Wachstumsdynamik am Beispiel von Deutsch Weidelgras (Lolium perenne) und Rotschwingel (Festuca rubra)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Bereich Bodenwissenschaften, Allgemeine Bodenkunde und Bodenökologie durchgeführt. Pflanzen mit unterschiedlichen Ansprüchen an das Nährstoffniveau ihrer Umgebung unterscheiden sich auch deutlich in ihrer Wachstumsdynamik. Im bisherigen Vorhaben wurden die Grasarten Lolium perenne und Festuca rubra, die sich in ihren relativen Wachstumsraten unterscheiden, auf ihre C- und N-Verteilung untersucht, wobei unterschiedliche Prioritäten in der Assimilatverteilung in Wurzeln oder Nebentriebe festgestellt wurden. Um beurteilen zu können, inwieweit diese unterschiedliche Assimilatverteilung für die jeweilige Wachstumsdynamik der Grasart verantwortlich ist, soll eine Gesamtbilanz des Kohlenstoffhaushalts der Pflanze aufgestellt werden. Bisher ist kaum versucht worden, den Kohlenstoffhaushalt einer Pflanze als ganzes inklusive der auftretenden Verluste zu bilanzieren. Es ist zu erwarten, daß C-Verluste infolge der unterschiedlichen Biomasseverteilung innerhalb der Pflanzen bei L.perenne v.a. über die Wurzelatmung auftreten, während F.rubra höhere Respirationsverluste im Sproß durch wachsende Nebentriebe besitzt. Durch die Bilanz kann abgeschätzt werden, inwieweit sich Unterschiede im C-Haushalt zwischen den Pflanzenarten quantitativ auf das Wachstum auswirken. In den vorgeschlagenen Experimenten soll dabei vor allem die Veränderung der Biomasseverteilung innerhalb einzelner Individuen der beiden Grasarten erfaßt werden. Berücksichtigt wird auch ihre Blattflächenausbildung.

Keimung und Etablierung von Grünlandarten in Abhängigkeit von Bewirtschaftung und abgestufter interspezifischer Konkurrenz

Das Projekt "Keimung und Etablierung von Grünlandarten in Abhängigkeit von Bewirtschaftung und abgestufter interspezifischer Konkurrenz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, Professur für Grünlandwirtschaft und Futterbau durchgeführt. Aufbauend auf einem früheren DFG-geförderten Vorhaben zum Keimungsverhalten verbreiteter Festuco-Brometea- und Molinietalia- Arten (KNÖDLER 2001) und einem weiteren am Institut für Grünlandwirtschaft und Futterbau fertiggestellten Projekt (ZIRON 2000), die ausschließlich Laboruntersuchungen beinhalteten, sollen hier zur Ergänzung und Verifizierung der Laborergebnisse Freilanduntersuchungen folgen. Für das Vorkommen einer Art ist neben der Konkurrenzfähigkeit, Persistenz und vegetativen Ausbreitung das Keimverhalten sowie dann die sich anschließende Etablierung der Keimlinge und Jungpflanzen von entscheidender Bedeutung. Zur Keimung und den Überlebensraten der Jungpflanzen werden Untersuchungen im Freiland durchgeführt. Zur getrennten Bewertung der Spross- und Wurzelkonkurrenz wurden ferner Samen in Teilflächen der Versuchsparzellen ausgesät, die a) zuvor mit einem Totalherbizid behandelt wurden (= ohne Spross- und Wurzelkonkurrenz), auf denen b) die Lolium perenne-Pflanzen durch hohe Nutzungsfrequenz auf einer Bestandshöhe kleiner als 5 cm gehalten wurde (= mit Wurzel, ohne Sprosskonkurrenz) bzw. c), bei denen die Diasporen innerhalb eines 20 cm tief in der Erde eingebrachten Rohres mit 10 cm Durchmesser (= ohne Wurzel- mit Sprosskonkurrenz) ausgebracht wurden. Zusätzlich wird zum Vergleich mit den Freilanduntersuchungen die Keimfähigkeit unter standardisierten Umweltbedingungen (= Laborversuche) erfasst.

Teilvorhaben 1: Genetische Charakterisierung von verschiedenen Selbstfertilitäts-Quellen in L. perenne zur gezielten Nutzung der Selbstfertilität

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.

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