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Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Verbesserung der Resistenz und/oder Toleranz von Winterrapssorten (Brassica napus) gegen einen vom Klimawandel begünstigten und besonders schwer bekämpfbaren Schadorganismus, Verticillium longisporum, Erreger der krankhaften Abreife. Hierzu sollen Resistenz-Marker für die Marker-gestützte Selektion in Kombination mit klassischen biochemischen und züchterischen Methoden eingesetzt werden, die Resistenzmechanismen charakterisiert und hinsichtlich Klimasensibilität überprüft werden. Das Projekt besteht aus einem züchterischen und einem phytopathologischen Teil, sowie der Umsetzung durch die beteiligten Rapszüchtungsunternehmen. Die Zielsetzung im züchterischen Teil soll durch die kombinierte Anwendung von verschiedenen, besonders innovativen Genom- und Transkriptom-basierten Analyse- und Markertechniken erreicht werden. Hierbei sollen Raps-Kartierungspopulationen genutzt werden, die parallel phytopathologisch bezüglich ihres Resistenzphänotyps analysiert werden. Hinzu kommt die Untersuchung der Stabilität der Resistenz unter veränderten Klimabedingungen und die Untersuchung der Trockenstresstoleranz resistenter Genotypen unter Befallsbedingungen

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz durchgeführt. Verbesserung der Resistenz und/oder Toleranz von Winterrapssorten (Brassica napus) gegen einen vom Klimawandel begünstigten und besonders schwer bekämpfbaren Schadorganismus, Verticillium longisporum, Erreger der krankhaften Abreife. Hierzu sollen Resistenz-Marker für die Marker-gestützte Selektrion in Kombination mit klassischen biochemischen und züchterischen Methoden eingesetzt werden, die Resistenzmechanismen charakterisiert und hinsichtlich Klimasensibilität überprüft werden. Das Projekt besteht aus einem züchterischen und einem phytopathologischen Teil, sowie der Umsetzung durch die beteiligten Rapszüchtungsunternehmen. Die Zielsetzung im züchterischen Teil soll durch die kombinierte Anwendung von verschiedenen, besonders innovativen Genom- und Transkriptom-basierten Analyse- und Markertechniken erreicht werden. Hierbei sollen Raps-Kartierungspopulationen genutzt werden, die parallel phytopathologisch bezüglich ihres Resistenzphänotyps analysiert werden. Hierzu kommt die Untersuchung der Stabilität der Resistenz unter veränderten Klimabedingungen und die Untersuchung der Trockenstresstoleranz resistenter Genotypen unter Befallsbedingungen.

Teilvorhaben 2: Genetische Analyse und Marker-Entwicklung

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Genetische Analyse und Marker-Entwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Das Forschungsprojekt hat die genetische Analyse von pathotyp-spezifischer und breit-wirksamer quantitativer Verticillium longisporum-Resistenz bei Raps zum Thema. Es sollen molekulare Marker entwickelt werden, die eine Diagnose Pathotyp-spezifischer B. napus-Resistenz erlauben und in der marker-gestützten Selektion eingesetzt werden können. Es werden hochdichte genetische Karten mit Hilfe von 60k-SNP-Chip-Genotypisierungen zweier Kartierungspopulationen erstellt, die unterschiedliche Resistenz-QTL gegenüber schwedischen und deutschen V. longisporum-Isolaten/Pathotypen aufweisen. Vergleichende QTL-Analysen mit Daten aus Gewächshaus und Feld-Phänotypisierungen unter Verwendung definierter V. longisporum-Pathotypen werden zur Identifizierung von V. longisporum-Pathotyp-spezifischen Resistenz-QTL eingesetzt. Diese traditionellen QTL-Analysen werden durch eine QTL-Sequenzierung (SHORE mapping) ergänzt in der mittels eines Next-Generation-Sequenzierungs-Ansatzes mit ca. 20-facher Genomabdeckung Abweichungen von der zufälligen Verteilung von Allelfrequenzen in Chromosomenbereichen zwischen Mischproben aus phänotypisch extremen Genotypen (Bulks) detektiert werden, die mit dem quantitativen Merkmal V. longisporum-Resistenz für verschiedene Pathotypen gekoppelt sind. Aus den mittels QTL-Sequenzierung und biparentaler QTL-Analyse identifizierten Regionen werden Kompetitive Allel Specific PCR (KASP)-Marker abgeleitet und in Züchtungsmaterial validiert. Es werden KASP-Marker bereitgestellt, die für die Marker-gestützte Selektion von pathotyp-spezifischer und breit-wirksamer quantitativer V. longisporum-Resistenz bei Raps einsetzbar sind.

Teilvorhaben 1: Screening neuer Resistenzquellen und Identifizierung von Resistenzfaktoren gegen die Verticillium-Welke an Raps

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Screening neuer Resistenzquellen und Identifizierung von Resistenzfaktoren gegen die Verticillium-Welke an Raps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz durchgeführt. 'Non food' Winterraps ist die bedeutendste nachwachsende Rohstoffpflanze, wobei der Erzeugung von reiner Ölsäure eine herausragende Bedeutung zukommt. Die Intensivierung des Rapsanbaus hat zu erheblichen phytosanitären Problemen, insbesondere zur Zunahme der Verticillium-Welke geführt. Verticillium befällt die Rapswurzel während der gesamten Vegetationszeit und verursacht die so genannte 'krankhafte Abreife'. Der Pilz überdauert mit Mikrosklerotien im Boden, die sich durch die enge Fruchtfolge anreichern. Eine chemische Bekämpfung ist nicht möglich. In einem Verbund von Phytopathologie (Uni Göttingen), Züchtungsforschung (Uni Gießen) und Züchtungsunternehmen soll intensiv nach Resistenzquellen für die Entwicklung resistenter hochölsäurereicher Sorten gesucht werden. Ausgangsmaterial für das geplante Resistenzscreening sind verwandte Brassica-Arten, Resynthese-Rapse sowie Zuchtlinien- und Genbankmaterial, welches von der Uni Giessen und den Züchtern bereit gestellt wird. In Untersuchungen der Wirt-Pathogeninteraktion sollen Resistenzfaktoren gegen Verticillium identifiziert werden.

Teilvorhaben 2: Entwicklung neuer Hochölsäure-Rapsformen mit Resistenz gegen Verticillium-Welke

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung neuer Hochölsäure-Rapsformen mit Resistenz gegen Verticillium-Welke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. 'Non food' Winterraps ist die bedeutendste nachwachsende Rohstoffpflanze, wobei der Erzeugung von reiner Ölsäure eine herausragende Bedeutung zukommt. Die Intensivierung des Rapsanbaus hat zu erheblichen phytosanitären Problemen, insbesondere zur Zunahme der Verticillium-Welke geführt. Verticillium befällt die Rapswurzeln während der gesamten Vegetationszeit und verursacht die sog. 'krankhafte Abreife'. Der Pilz überdauert mit Mikrosklerotien im Boden, die sich durch die enge Fruchtfolge anreichern. Eine chemische Bekämpfung ist nicht möglich. In einem Verbund aus Phytopathologie (Uni Göttingen), Züchtungsforschung (Uni Giessen) und Züchtungsunternehmen soll intensiv nach Resistenzquellen für die Entwicklung resistenter hochölsäurehaltiger Sorten gesucht werden. Ausgangsmaterial für das geplante Resistenzscreening sind verwandte Brassica-Arten, Resynthese-Rapse sowie Zuchtlinien- und Genbankmaterial, welches von der Uni Giessen und den Züchtern bereit gestellt wird. In Untersuchungen der Wirt-Pathogeninteraktion sollen Resistenzfaktoren gegen Verticillium identifiziert werden.

Teilvorhaben 3: Phänotypisierung der Kartierungspopulatione

Das Projekt "Teilvorhaben 3: Phänotypisierung der Kartierungspopulatione" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) durchgeführt. Die Gefährdung des Rapsanbaus in Deutschland durch neue Pathotypen des bodenbürtigen Rapspathogens Verticillium longisporum (VL), der die krankhafte Abreife bei Raps verursacht, soll überprüft werden. Die Entdeckung neuer VL-Pathotypen ist eine neue Herausforderung an die züchterische Verbesserung der Sortenresistenz gegen diesen chemisch nicht bekämpfbaren Schadpilz. Daher sollen in einem Monitoring die Pathotypen in den Rapsanbaugebieten erfasst und die spezifischen Pathogenitätseigenschaften der VL-Pathotypen im Gewächshaus und im Feld näher untersucht werden. Die Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum soll mittels genetischer Analysen charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der marker-gestützten Selektion auf breitwirksame VL-Resistenz entwickelt werden. Die GFPi-Rapszüchtungsunternehmen führen Beobachtungsversuche zum Auftreten der Krankheit an 18-20 Standorten im Jahre 2016/2017 durch. Anschließend sind in den Projektjahren 2 und 3 Beobachtungsversuche an 2-4 Standorten mit 2 Kartierungspopulationen vorgesehen.

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