zum Inhalt springen

zur Navigation springen

 

AmyCtrl - Marker-based selection for controlling preharvest sprouting due to untimely a-amylase activity in wheat

Zusammenfassung

Unter Auswuchs im eigentlichen Sinne (PHS, pre-harvest sprouting) versteht man die Keimung physiologisch reifer Körner auf der Ähre noch vor der Ernte. Feuchte Witterung in Verbindung mit geringer Samendormanz sind die Hauptgründe dafür. Von Auswuchs betroffene Weizenpartien zeigen eine verminderte Verkleisterungsfähigkeit der Stärke, die über die Fallzahl als Vermarktungskriterium gemessen wird. In Deutschland und Österreich gab es im letzten Jahrzehnt mehrmals großflächige Auswuchsschäden und niedrige Fallzahlen. Die Weizenlinien wurden in den Vegetationszeiten 2014/2015 und 2015/2016 an jeweils fünf Standorten in Deutschland und Österreich angebaut. Zur Charakterisierung von PHS wurden bis zu fünf phänotypische Merkmale an jedem Standort erhoben: Auswuchs intakter Ähren im Labor (Laborauswuchs), Keimung gedroschener Samen (Keimungsindex), Fallzahlbestimmung zur Ernte und bei überständiger Ernte und Fallzahlstabilität. Das Weizensortiment wurde zusätzlich mit zwei molekularen Markersystemen genotypisiert. Ein Ansatz mit Singulären Nukleotidpolymorphismen (SNP) deckt das gesamte Weizengenom mit einer ausreichenden Anzahl an Markern ab. Die Kandidatengene, welche in vorangegangenen Projekten identifiziert wurden, konnten mit Hilfe eines Fluidigm-Arrays zusätzlich erfasst werden. Die Heritabilität (h²) lag mit 0,68 und 0,81 für den Keimungsindex, 0,62 und 0,64 für den Laborauswuchs in beiden Anbaujahren in einem mittleren bis hohen Bereich. Bei der Fallzahl konnte eine Steigerung der Heritabilität von 0,58 für die Fallzahl zur Ernte bis 0,88 für die Fallzahlstabilität erreicht werden. Auch die Korrelation der Fallzahlstabilität mit Keimungsindex und Ährenauswuchs war deutlich besser als für die Fallzahl zur Ernte. Eine gute Korrelation konnte auch zwischen der Fallzahl zur überständigen Ernte und der Fallzahlstabilität beobachtet werden. Generell lagen die absoluten Korrelationen zwischen den PHS-Merkmalen in einem hohem Bereich (0,43-0,73). Die Vorhersagegenauigkeiten innerhalb der Jahre lagen für alle Merkmale in einem mittleren bis hohen Bereich. Mit der Gewichtung von einzelnen mit QTL-gekoppelten Markern im Modell konnte für alle Merkmale eine Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit erreicht werden. Auch bei der Validierung über Jahre konnten hohe Korrelationen zwischen genomischem Zuchtwert und phänotypischem Wert beobachtet werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten:
1.) Die in bisherigen Projekten identifizierten molekularen Marker konnten an eine kostengünstige Genotypisierungsplattform angepasst werden und haben wesentlich zur Vorsagegenauigkeit für Fallzahlstabilität in unselektiertem Weizenmaterial beigetragen.
2.) Die Allelverteilung der Kandidatengene unterschied sich zwischen den Züchtergenpools, dennoch war keine Populationsstruktur erkennbar.
3.) Modelle für die genomische Selektion konnten implementiert werden. Der genomische Zuchtwert der Weizenlinien lässt eine präzisere Selektion auf Fallzahlstabilität als der beobachtete Wert aus den Feldversuchen zu.
Der ausführliche Gesamtbericht kann über die GFPi-Geschäftsstelle bezogen werden: gfpi(at)bdp-online.de

Förderhinweis:

Das IGF-Vorhaben 123 EN der Forschungsvereinigung GFPi e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

zum Seitenanfang