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Teilprojekt C: "Wechselwirkungen von Genotyp und Produktionstechnik"

BRIWECS Feldversuch 2014/2015 auf der Versuchsstation Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn

Aufgrund der Fortschritte in der Genotypisierung als auch in der statistischen Analyse ist es möglich geworden, die Genotyp x Produktionstechnik- bzw. die Marker x Produktionstechnik- Wechselwirkungen zu quantifizieren. Dadurch ist es möglich geworden, die geeigneten Sorten für die spezifischen Bedingungen einer Region auszuwählen und mit geeigneten Produktionstechniken auf veränderte Bedingungen zu reagieren. Auch die Selektion von Stämmen in der Pflanzenzüchtung kann auf neue Produktionstechniken exakter reagieren. Innerhalb dieses Teilprojektes werden 220 alte und neue Winterweizensorten unter drei verschiedenen Produktionsszenarien getestet, wobei besonderes Augenmerk auf die Wurzelmerkmale gelegt wird. Die Auswertung erfolgt mittels eine  „Mixed Model“ Analyse, in der schließlich die Genotyp x Produktionstechnik Interaktion dargestellt wird. In einer Genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) werden darüber hinaus die relevanten Genomabschnitte der Interaktionen und in weitergehenden Auswertungen entsprechende Kandidatengene postuliert. Durch die Integration von Daten aus den Landessortenversuchen und die besondere Beachtung von den zukünftig zu erwartenden Klimabedingungen werden mittels der genomweiten Assoziationskartierung Genom-Regionen identifiziert, die auf klimatische Einflüsse stark reagieren. Diese Information wird mit den Genotyp x Umwelt x Produktionstechnik Wechselwirkungen abgleichen. Die Markerdaten erlauben eine Assoziationskartierung der Merkmal und durch das verwendetet Software-Programm ist eine zusätzliche Aufteilung in die Marker x Umwelt x Produktionstechnik Wechselwirkung zusätzlich möglich. Die Analyse der historischen Daten aus vielen unterschiedlichen Wetterbedingungen erlaubt eine gezielte Betrachtung von Daten aus Wetterbedingungen, die den zukünftigen Klimaszenarien ähnlich sind, wodurch Empfehlungen für die zukünftig wichtigen Eigenschaften abgeleitet werden sollen.

Im Ergebnis wird das Teilprojekt eine Identifikation von genetischen Regionen bzw. QTL bringen, die eine Wechselwirkung zur Produktionstechnik aufweisen.

Das Teilprojekt ist in fünf Arbeitspakete gegliedert:

AP 1: In der ersten drei Versuchsjahren wird der Einfluss der Behandlungsstufen („reduzierter Input“, „Ortsüblich“ und „Intensiv“) auf die Ertragsleistung und Qualitätseigenschaften von 220 Weizensorten auf dem Verstuchstation Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn getestet.

AP 2: Während der Vegetationsperiode werden Wachstums- und Entwicklungsparameter der Sorten festgestellt.

AP 3: Ausgewählte Weizensorten und –hybriden werden unter Feldbedingungen hinsichtlich deren Wurzelmerkmale untersucht.

AP 4: Die öffentlich verfügbaren Daten von Sortenversuchen der letzten zwei Dekaden werden gesammelt und gemeinsam mit den neu erhobenen Versuchsdaten ausgewertet.

AP 5: Die Daten von allen Experimenten werden für die Standort – Jahrkombinationen entsprechend des speziellen Versuchsdesigns ausgewertet.

 

 

Projektleitung: Prof. Dr. Jens Léon

Projektbearbeitung: M.Sc. M. Baig, Dipl. agr. Patrice Koua, Dr. Agim Ballvora