Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz durchgeführt. Mit dem Klimawandel und einhergehenden Veränderungen in Temperatur und Niederschlagsverteilung sind Winterackerbohnen zunehmend als Alternative zu Sommerackerbohnen interessant. Voraussetzung ist ihre weitere züchterische Bearbeitung. Das Gesamtziel des Verbundvorhabens besteht in der Identifizierung von DNA-Markern auf der Basis der Assoziationskartierung, die ein markergestütztes 'pre-breeding' von Winterackerbohnen mit verbesserter Trockentoleranz erlauben sollen. Die Arbeitsplanung gliedert sich in drei Komplexe: (1) Die Kartierung von DNA-Markern: 2000 AFLP sollen mittels einer geeigneten Linienpopulation kartiert werden. (2) An einem zweiten Satz von größer als 200 Linien erfolgt die Analyse der Assoziation von DNA-Markern mit Merkmalen. Die physiologische Charakterisierung der Ackerbohnenlinien bezüglich ihrer Trockentoleranz findet unter reproduzierbaren Laborbedingungen an 4 Wochen alten Pflanzen statt. Merkmale sind die Membranstabilität, gemessen als 'electrolyte leakage', das relative Blattwasserdefizit, der Prolingehalt, der Gesamtgehalt löslicher Zucker, der Gehalt an Glycinbetain sowie der Chlorophyllgehalt, gemessen mittels SPAD-Meter. (3) An 40 Linien (Validierungssatz) wird die Trockentoleranz unter freilandnahen Bedingungen im Rain out-Shelter evaluiert. Neben der 13C Diskriminierung als Parameter der Wassernutzungseffizienz werden hier in 3 Umwelten vor allem Ertrag einschließlich Ertragsparametern und Ertragsstabilität ermittelt. Außerdem sollen Feldversuche mit chemischer Sikkation durchgeführt werden, um zu untersuchen, ob solche bei Getreide in der Züchtung auf Trockentoleranz angewandten Methoden für Ackerbohnen relevant sind. Vergleichbare Arbeiten bei Ackerbohnen liegen bislang nicht vor. Die Züchtung trockentoleranter Ackerbohnen wird die Absatzmöglichkeiten für Sorten im In- und Ausland ebenso verbessern, wie Anbauwürdigkeit und Nachhaltigkeit des Anbaus von Ackerbohnen als einheimische Leguminosen. Erkenntnisse und Material stehen über die GFP der Pflanzenzüchtung zur Verfügung.
Das Projekt "AboVici: Züchtung und Agronomie neuartiger, Vicin-armer Ackerbohnen und Einsatz als einheimisches Eiweißfutter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Tierernährung durchgeführt. GESAMT-Ziel des Projekt-Verbundes: die Ackerbohnen-Anbaufläche in D zu erhöhen, als nachhaltige, heimische Eiweißfutter-Produktion. Es werden grundlegende botanische, genetische, züchterische & agronomische Fragen zu V+C sind aufgeklärt. Es soll erstmals eine Winterackerbohne gezüchtet werden, die arm am (antitutritivem) Vicin/Convicin (V+C) ist. Der Wert solcher V+C-armen Ackerbohnen als Futter wird an Legehennen untersucht. Zur Bewertung wichtiger Futterwert- und Fütterungseigenschaften wird hier die Legehenne vorgeschlagen. Sollten sich V+C-arme Ackerbohnen bei diesem Tiermodell bewähren, darf eine hohe Einsatzwürdigkeit dieser Ackerbohnen bei anderem Geflügel und bei Schweinen erwartet werden. Aufgaben zur Tierernährung (Halle, Braunschweig): zwei Legehennen-Leistungsprüfungen zum V+C-Effekt & zur sinnvollen Dosis für V+C-arme Ackerbohnen in Legehennen. Es sind zwei Leistungsprüfungen mit Legehennen am FLI in Braunschweig vorgesehen, die erste Prüfung in 2018, die zweite in 2019, jeweils über 6 Legemonate Prüfdauer. Bei fünf Futtervarianten sind jeweils vier Wiederholungen zu je 20 Tieren geplant. Für diese Prüfungen sollen konventionelle Legehybriden eingesetzt werden. Am Versuchsbeginn und zum Abschluss werden die Hennen einzeln gewogen. Die gelegten Eier werden täglich pro Abteil ermittelt. Der Futterverbrauch der Hennen wird einmal monatlich pro Abteil ermittelt. Das Eigewicht wird in 2 Wochen jeder Vierwochenperiode an jeweils 4 Tagen ermittelt. In der 30., 38. und 46. Lebenswoche werden an jeweils 3 Tagen alle Eier gesammelt und die Eier auf Einzeleimasse, Eischalen-, Dotter-, Eiklarmasse und Dotterfarbe untersucht. Auswertung der Daten 3./4. Quartal 2019 - Vorstellung der Ergebnisse auf Tagungen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenzüchtung, Abteilung für Zuchtmethodik der Pflanze durchgeführt. Ziel ist die züchterische Entwicklung von Winter-Ackerbohnen mit deutlich verbesserter Trockenstress-Toleranz. Die angestrebten Ergebnisse lassen erstmals Tauglichkeit und Optimierungspotential der markergestützten Assoziationsanalyse bei Ackerbohnen erkennen. Für Trockenstress maximal divergente Linien werden identifiziert und weitere können aufgrund der Ergebnisse hergestellt werden. Es sollen Inzuchtlinien der Göttinger Winter-Ackerbohnen-Population phänotypisiert (Trockentoleranz im Feld & physiologische Merkmale) und via DNA-Marker genotypisiert werden. Ausmaß & Struktur des genetischen Kopplungsungleichgewichtes zwischen Markern sollen studiert und markierte Gene (QTL) für Trockenstress (Blühende bis Reife) ermittelt werden (Sommerbohnen als Kontrolle). Kooperation von Univ. Göttingen (WL), NPZ Lembke (OS) & JKI in Groß-Lüsewitz (CB). Material: 100 homozygote Linien (genetische Kopplungskarte); 200 homozygote Linien (Göttinger Winter-Ackerbohnen-Population) für die Assoziationsanalyse. Jahr 1 & 2: kontrollierte Erzeugung von Saatgut; DNA-Markerarbeiten; ,Rain-Out-Shelter'-Versuche im Feld (WL & CB) & sog. Sikkationsversuche (OS; Jahre 1-3) im Feld. Jahr 1-3: physiologische Untersuchungen (Membranstabilität, relative Wasserdefizit, Prolin - & Glycinbetaingehalt, lösliche Zucker, Chlorophyllgehalt, 13C-Diskriminierung; CB). Jahr 3: DNA-Markerarbeiten, Gesamt-Analyse, Publikation, Ergebnis-Transfer.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Pflanzenbau durchgeführt. Bei alleinigem Maissilage-Input in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente, z.B. Cobalt, für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugeführt, um diesen Mangel zu beheben. Die Additive verursachen Kosten und bergen Risiken sowohl für den Anwender als auch die Umwelt. Alternative Energiepflanzen akkumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr Spurenelemente. Die Hypothese ist, dass durch die Zumischung alternativer Energiepflanzen eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung gewährleistet ist. Die Anbauwürdigkeit der alternativen Energiepflanzen wird durch den Bewertungsindex IrA abgebildet. Eine Vielzahl ökologischer, aber auch ökonomischer und sozialer Aspekte fließt in IrA ein. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird die zugrunde liegende Hypothese, die Spurenelementversorgung über Pflanzen sicherzustellen, geprüft. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen wesentliche Zusammenhänge aufzeigen. Es sind 2-jährige Feldversuche (2014/15 und 2015/16) in Göttingen (Löss) und Verliehausen (sandiger Schluff) geplant. Als spurenelementreiche Feldfrüchte werden z.B. eine mehrjährige Blühmischung in Dauerkultur, Wickroggen und Winterackerbohnen als Winterungen sowie Sommerackerbohnen und Amarant als Sommerungen geprüft. Diese Energiepflanzen werden mithilfe des Indexes der relativen Anbauwürdigkeit (IrA) bewertet. IrA berücksichtigt u.a. TM- und Methanertrag, Spurenelementgehalt, Wurzelbildung, Nmin im Boden über Winter und Wassergehalt des Bodens nach der Ernte. Anbaukosten und Akzeptanz gehen ebenfalls mit ein. Nach den Winterungen wird Mais als Zweitfrucht angebaut um die Vorfruchtwirkung der Winterungen zu erfassen. Von ausgewählten Varianten wird Gärsubstrat in Form von Silage hergestellt und den Projektpartnern in Leipzig zur Verfügung gestellt.