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Entwicklung eines In-vitro-Systems zur Charakterisierung von Kartoffelgenotypen in Hinblick auf ihre Nährstoffeffizienz
Projekt
Förderkennzeichen: JKI-RS-08-3360
Laufzeit: 01.05.2006
- 31.01.2010
Forschungszweck: Grundlagenforschung
Von den weltweit jährlich auf Kulturflächen ausgebrachten 90 Millionen Tonnen stickstoffhaltiger Dünger gehen 50 bis 70% des applizierten Stickstoffs durch Auswaschung und mikrobielle Metabolisierung dem Pflanzen-Boden-System verloren. Dabei stellt der freigesetzte Stickstoff eine starke Belastung der Ökosysteme dar. Es besteht daher großes Interesse an Züchtungsprogrammen, die auf eine Entwicklung von Sorten mit hoher Stickstoffeffizienz zielen. Es ist bekannt, dass verschiedene Pflanzenarten auf Grund spezifischer morphologischer und physiologischer Charakteristika generell Nährstoffe mit unterschiedlicher Effizienz aufnehmen und verwerten können. Auch innerhalb einer Spezies sind genetisch bedingte Unterschiede nachgewiesen worden, so dass eine züchterische Verbesserung der Nährstoffeffizienz möglich ist. In der Pflanzenzüchtung sind Testverfahren, die bereits in juvenilen Stadien der Pflanzenentwicklung und auch unabhängig von der Jahreszeit angewendet werden können, von besonderem Interesse. Sie ermöglichen eine frühzeitige Selektion interessierender Genotypen. Daher soll die Möglichkeit einer Charakterisierung verschiedener Kartoffelgenotypen hinsichtlich ihrer N-Effizienz unter In-vitro-Kulturbedingungen untersucht werden. Derartige Kultursysteme bieten als weitere Vorteile, dass die Testverfahren unabhängig von Witterungsbedingungen und frei von Pathogenen unter standardisierten Bedingungen durchgeführt werden können. Zudem können Nährstoffe sehr genau dosiert zugeführt werden. In Hinblick auf die Stickstoffverwendung durch Pflanzen werden folgende Schritte unterschieden: (1) Aufnahme, (2) Assimilation, (3) Translokation sowie (4) Remobilisierung. Es ist zu prüfen, welche Komponenten bei der Stickstoffeffizienz von Kartoffelgenotypen von spezieller Bedeutung sind und unter In-vitro-Bedingungen erfasst werden können. Weiterhin ist die Übertragbarkeit der in vitro ermittelten Ergebnisse auf natürliche Verhältnisse genau zu überprüfen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
- Pflanzenernährung
