Höfer, Michael (2021) Züchtung und Agronomie neuartiger, Vicin-armer Ackerbohnen und Einsatz als einheimisches Eiweißfutter. [Breeding and agronomy of novel, low-vicine faba beans and adoption as domestic protein feed.] RLP AgroScience GmbH, D-Neustadt a.d. Weinstraße .
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- German/Deutsch
(Abschlussbericht)
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Summary
Der normale Vicin/Convicin-Gehalt (V/C) der Ackerbohne stellt für den menschlichen Verzehr und in der Tierhaltung (hochwertiges Proteinfutter) ein Problem dar. V/С-arme Ackerbohnen sind daher yon züchterischen Interesse. V/C-armen Sorten wurde langfristig zu einem stärken Verbreitung und Nutzung der Ackerbohne führen. Durch Einkreuzung der einzigen monogen bedingten v/с-Mutation aus Sommerackerbohne in die agronomisch attraktive Winterackerbohne wurde der Anbau dieser Leguminose für die Landwirtschaft besonders interessant. Mithilfe von hochauflösenden, vergleichenden Transkriptom-Analysen gelang die Identifizierung von Kandidatengenen und eng gekoppelten Markern fur die V/C-Armut in der Ackerbohne an Pflanzen mit für den V/C-Gehalt -maximal kontrastierenden Phänotypen. Es wurde ein Referenztranskriptom für Vicia faba erstellt und über genomweite Genexpressionsanalysen SNP-Кandidaten sowie Genexpressionsunterschiede identifiziert, die mit einem niedrigen Gehalt an N/C korrelieren. Mithilfe der SNP-basierten KASP-Assays gelang eine Feinkartierung des V/C-Genlocus. Außerdem wurde eine Marker-gestützte Züchtung von Ackerbohnеn mit einem sehr niedrigen V/C-Gehalt begonnen, die zu der weltweit ersten VC-armen Winterackerbohne führen soll (Prof. W. Link). Die im Projekt identifizierten SNPs erlauben eine hoch-effiziente Qualitatszüchtung bei Ackerbohnen. Unter den differentiell exprimierten Kandidatengenen fielen zwei Contigs durch ihre -über alle untersuchten Genotypen konstanten-Unterschiede zwischen VC-armen und VC-haltigen Sorten auf. Der Contig14304 (RibА1; Riboflavin biosynthesis protein) mit einer GTP Cусlo-Hydrolase Aktivitat ist fur die Bildung von V/C verantwortlich, wie Björnsdötter et al. (2021) gezeigt haben. Die Bedeutung des zweiten Gens für die V/C-Biosynthese, einer Glykosyltransferase, ist derzeit noch unklar.
Summary translation
The normal vicin/convicin (V/C) content of faba beans is highly problematic for human consumption and in animal livestock (high-quality protein feed). Low-V/C field beans are therefore of interest for breeders. In the long term, low-V/C varieties would lead to an increased spread and use of faba beans. By crossing the only available monogenic v/c mutation from summer fabа bean into the agronomically attractivе winter faba bean, the cultivation of this legume would become particularly interesting for agriculture. Вy means of high-resolution comparative transcriptome analyses, candidate genes and tightly coupled markers for V/C роverty in faba beans were identified in plants with phenotypes that are maximally contrasting for their V/C content. A reference transcriptome for Vicia faba was created and genome-wide gene expression analyses were used to identify SNР candidates as well as gene expression differences that correlate with a low level of V/C. With the help of SNP-based KASP assays, a fine mapping of the V/C gene locus of field beans with a very low V/C сontent was achieved. In addition, marker-assisted bre was started, which should lead to the world's first low-VC winter field bean (Prof. W. Link). The SNPS identified in the project allow highly efficient quality breeding in field bеans. Among the differentially expressed candidate genes, two contigs stood out for their constant differences between VC-poor and VC-containing varieties across all genotypes studied. The contig14304 (RIDA1;riboflavin biosynthesis protein) with a GTP суclo-hydrolase activity is responsible for the formation of V/C, as Björnsdötter et al. (2021) have shown. The significance of the second gene for V/C biosynthesis, a glyсosyltransferasе, is currently unclear.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, EPS, FKZ 15EPS066, Tierernährung, animal nutrition, Saat- und Pflanzgut, seed and planting material , Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, secondary crop ingredients, Pflanzenbau, crop production, Futtermittel, animal feed , Ackerbau, crop production, Eier, eggs, Geflügel, poultry , Bohne, bean |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Animal husbandry Crop husbandry |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy Germany > Other organizations |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 39927 |
| Deposited On: | 18 May 2021 05:02 |
| Last Modified: | 18 May 2021 05:02 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
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