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Genomweite Assoziationsstudien zur Verbesserung der Trockenstresstoleranz in äthiopischen Gerste (Hordeum vulgare) und Durum-Weizen Herkünften

Projekt


Förderkennzeichen: JKI-RS-08-3376
Laufzeit: 01.01.2015 - 31.12.2019
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Ziel des Projektes ist die Identifikation trockstresstoleranter Gerste und Durum-Weizen Akzessionen in einer Sammlung äthiopischer Landrassen und die Identifikation von Genomregionen bzw. Genen, welche in die Ausprägung der Trockenstresstoleranz involviert sind mittels genomweiter Assoziationsstudien. Basierend auf diesen Ergebnissen sollen leicht handhabbare PCR-Marker entwickelt werden, welche eine beschleunigte Introgression der Trockenstresstoleranz in äthiopische Gerste und Durumweizen Sorten ermöglichen. Zu diesem Zweck sollen jeweils 250 Gerste und Durum-Weizen Herkünfte vom äthiopischen Projektpartner ausgewählt werden und unter Trockenstress- und Kontrollbedingungen in Äthiopien in Feldversuchen geprüft werden. In Deutschland werden diese mittels des 90k iSelect bzw. 9k iSelect Chip genotypisiert sowie zusätzlich in Klimakammerversuchen auf Trockenstresstoleranz getestet. Basierend auf diesen Daten werden genomweite Assoziationsstudien durchgeführt und Genomregionen identifiziert, welche in die Trockenstresstoleranz involviert sind. Eng gekoppelte SNP-Marker werden in einfach zu handhabende PCR Marker konvertiert. Die im Rahmen dieses Projektes erzielten Ergebnisse werden zu Erkenntnissen über die genetische Variation in der Trockenstresstoleranz in äthiopischen Gerste- und Durum-Weizen Herkünften führen und zur Identifikation von beteiligten Genomregionen. Diese Erkenntnisse und die daraus entwickelten molekularen Marker bilden die Grundlage für eine gezielte markergestützte Selektion auf Trockenstresstoleranz in Äthiopien als Basis für die Ausdehnung der Anbauflächen und die Sicherung der Erträge bei den genannten Kulturarten. Nach Vermehrung von 260 Gerstegenotypen und 260 Durum Weizengenotypen wurde basierend auf diesem Saatgut außerhalb der Hauptvegetationszeit Ende 2015 an zwei Standorten ein Versuch in jeweils 3 Wiederholung mit 2 Varianten (Kontrolle, bewässert) und Trockenstress angelegt. Aufgrund von Vogelfraß konnten die Versuche nicht geerntet werden, so dass der Versuchsplan während eines Aufenthalts in Äthiopien geändert und ein neuer Projektplan erstellt wurde (s.u.) Die Feldversuche wurden daher während der Hauptvegetationszeit an 4 Standorten in Äthiopien durchgeführt, d.h. an zwei Trockenstressstandorten (Melkassa und Dhera) und an zwei hinreichend mit Niederschlag versorgten Standorten (Debre Zeit und Holetta). Die Versuche konnten erfolgreich geerntet werden und befinden sich momentan in der statistischen Auswertung.

 

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