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Genomik-basierte Nutzbarmachung genetischer Ressourcen im Weizen für die Pflanzenzüchtung. Teilprojekt C (GeneBank2.0)

Projekt

Produktionsverfahren

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Produktionsverfahren


Förderkennzeichen: 031B0184C
Laufzeit: 01.11.2016 - 31.10.2019
Fördersumme: 94.214 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und des Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen.

Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Wir werden mittels der GBS-Technologie Fingerprints von ~22.000 Akzessionen des IPK Gatersleben erstellen. Diese bilden die Basis für die Entwicklung von vier innovativen und komplementären Strategien zur Identifizierung neuer nützlicher Allele oder Gameten: 1. Die 22.000 Akzessionen werden auf Resistenzen gegen die Krankheiten Gelbrost, Braunrost und Ährenfusariose untersucht. Phänotypische sowie GBS-Daten werden mithilfe eines neuen Algorithmus analysiert, der es ermöglicht, eine nicht stratifizierte Population für Assoziationskartierung (GWAS) zusammenzustellen. Diese Population wird mittels der RenSeq-Technologie sequenziert, um resistenzassoziierte Gene und Allele durch haplotyp-basierte GWAS ausfindig zu machen. 2. Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Unter Anwendung der „Genomicsbased Select-and-Backcross“-Methode werden Hauptgene identifiziert, die für offene Bestäubung verantwortlich sind. 3. Durch die Kombination von molekularer Physiologie und Populationsgenomik wird ein gezieltes Allele-Mining nach Kandidatengenen die an der Stickstoffnutzungs-Effizienz beteiligt sind durchgeführt. 4. Werkzeuge der genomischen Selektion werden beim Pre-Breeding benutzt, um genetische Variation für den Kornertrag aufzuschließen. Die vier Strategien sind in Aktivitäten der Biodiversitätsinformatik eingebettet, um die umfangreichen Daten mit neuen Werkzeugen der Populationsgenomik und der Quantitativen Genetik zu analysieren.

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Fachgebiete

Ausführende Einrichtung

Landessaatzuchtanstalt (720) (LSA)

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