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Improving nitrogen efficiency in European winter wheat under drought stress - CORNET EFFICIENT WHEAT

Zusammenfassung
Die phänotypische Charakterisierung eines diversen Sortiments von 30 Weizengenotypen zeigte, dass unter Trockenbedingungen die Sorten ungarischer Herkunft den vorhandenen Stickstoff besser verwerten können als Hochleistungssorten, die an westeuropäische Umweltbedingungen angepasst sind. Die genetische Analyse dieser Sorten lieferte signifikante Assoziationen von molekularen Markern mit der Stickstoffverwertungseffizienz und anderen Leistungsmerkmalen. Die Analyse von Kandidatengenen hat gezeigt, dass die Glutaminsynthetase auf Chromosom 2B in normal bewässerten Umwelten signifikante Effekte auf den Ertrag und die Stickstoffverwertungseffizienz ausübt. Die identifizierten genetischen Assoziationen können als Ausgangspunkt für weiterführende Studien in für diese Merkmale aussagekräftigen Sortimenten und bi-parentalen Populationen genutzt werden. Im Rahmen der QTL-Kartierung der doppelhaploiden Population Pamier/Format wurden vier wichtige QTL-Cluster identifiziert, die sich spezifisch auf die Leistungsmerkmale der Nachkommen auswirkten. Die mit den QTL assoziierten Marker können für die Selektion von Sorten mit einer verbesserten Stickstoffverwertungseffizienz und Marktleistung in frühen Generationen genutzt werden.
Arbeitspaket 1
In Feldversuchen sollte der Eliteweizen unter Bedingungen natürlicher Wasserbeschränkung untersucht werden. 30 Winterweizensorten mit unterschiedlichen Qualitätsmerkmalen aus Deutschland, Österreich und Ungarn wurden in beiden Jahren an sechs Standorten in Deutschland in 3 Wiederholungen angebaut. Die 140 Linien der Population Pamier/Format in 2 Wiederholungen an drei Standorten.
Arbeitspaket 2
Zusätzlich zu AP1 wurden auch direkte und indirekte Parameter als Merkmale der Backqualität untersucht. Die Analyse der Qualitätsmerkmale wurde nach den Standard-Methoden der Internationalen Gesellschaft für Getreidechemie (ICC-Standards) durchgeführt: Fallzahl nach Hagberg (ICC-Nr. 107/1), Rohproteingehalt des Korns mit NIRS (ICC-Nr. 159) und Sedimentationswert nach Zeleny (ICC-Nr. 116/1).
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Extensogramm auf eine verminderte Wasserversorgung am Feld mit reduziertem Dehnwiderstand, höherer Dehnlänge und reduzierter Verhältniszahl DW/DL reagiert.
Arbeitspaket 3
Den stärksten positiven Einfluss auf den Ertrag hat die Präsenz von Deletionen in der auf Chromosom 2B lokalisierten Glutaminsynthetase. Ein weiterer Marker auf diesem Chromosom hat auf den Ertrag möglicherweise einen positiven Effekt von ~5.3 dt/ha. Unter Trockenstress verursachen vier Marker eine relevante, positive Merkmalsausprägung mit einem Effekt von ca. 2.8 dt/ha.
Drei »komplexe QTL-Cluster«, welche die inverse Beziehung zwischen den beiden Leistungsmerkmalen Rohproteingehalt und Kornertrag aufbrachen, wurden auf den Chromosomen 3A, 3D und 7D kartiert. Die »einfachen QTL-Cluster« auf den Chromosomen 1A und 7A scheinen, unabhängig einer Wirkung auf den Rohproteingehalt, nur den Kornertrag zu beeinflussen.
Der ausführliche Gesamtbericht kann über die GFP-Geschäftsstelle bezogen werden:gfp(at)bdp-online.de
Förderhinweis:Das IGF-Vorhaben 57 EN der Forschungsvereinigung GFP e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

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