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Verbundprojekt: Ein KI-basierter, ressourceneffizienter Ansatz unter Verwendung multipler Genom- und Phänom-Datensätze zur Einbringung neuartiger Allele in die Gerstenzüchtung - Teilprojekt A (HEB-KI)
Projekt
Förderkennzeichen: 28DK117A20
Laufzeit: 01.09.2021
- 31.08.2024
Fördersumme: 381.654 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Modellierung, Prognose, Digitalisierung, Digitale Welt, Gerste, Resistenz, Klima (Klimarelevanz / Klimaschutz /Klimawandel), Genetische Ressourcen, Künstliche Intelligenz, Ackerbau, Biologische Vielfalt
Die Bedeutung der künstlichen Intelligenz (KI) und der Genomik hat in den letzten Jahren dramatisch zugenommen und fließen immer stärker in vielen Formen in die Landwirtschaft ein. So auch in die Züchtung der Gerste, einer der weltweit wichtigsten Getreidearten. Die Europäische Union (EU) hat einen Anteil von etwa 40% an der globalen Gerstenproduktion (die rund 60 Millionen Tonnen pro Jahr beträgt). Die Fortschritte in der Hochdurchsatzsequenzierung ermöglichen es nicht nur Elitesorten molekulargenetisch zu erschließen, sondern auch das genetische Potential der Wildgersten zu entschlüsseln und für die Züchtung zugänglich zu machen. Dies wird als ein wichtiger Weg betrachtet, Sorten mit verbesserten Eigenschaften zu züchten und damit die durch Domestikation und Züchtung verursachte, stark verringerte Diversität im Gen-Pool der Elite-Sorten wieder zu erweitern. Unter Verwendung von künstlicher Intelligenz, Hochdurchsatzsequenzierung und des Speed-Breeding-Konzepts wird innerhalb von nur 3 Jahren Projektlaufzeit die Etablierung einer Wildgerste-Population HEX-35 (‚Halle extended exotic barley‘) inkl. molekulargenetischer und erster phänotypischer Analyse angestrebt. HEX-35 ist eine Erweiterung der Wildgerstenpopulation HEB-25 und umfasst insgesamt 600 Linien, welche mittels KI auf maximale genetische Diversität hin selektiert wurde. Die KI-Selektion wird es zukünftig ermöglichen HEX-35 extrem ressourceneffizient an mehreren Standorten parallel im Feld zu untersuchen, die Pflanzenentwicklung in Phänotypisierungs-Systemen unter kontrollierten Bedingungen zu erfassen und die Ergebnisse auf die gesamte Population zu übertragen. HEX-35 wird mit dem Ziel entwickelt, die genetische Diversität für die Züchtung unter Verwendung weiterer Wildgerste Akzessionen zusätzlich zu erhöhen und damit verbesserte Ressourcen für die sich verändernden klimatischen Herausforderungen zu schaffen. Pflanzenzüchtung auf der Überholspur!
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
