{Project} TM: Verbesserung der Populationszüchtung bei Winterroggen für den ökologischen Landbau. [Improvement of population breeding in winter rye for ecological agriculture.] Runs 2023 - 2028. Project Leader(s): Miedaner, Prof.Dr. Thomas, Universität Hohenheim, D-Hohenheim .
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Summary
Übergeordnetes Ziel des Projektes ist es, eine verbesserte Zuchtmethodik für selbst-inkompatible Roggen¬populationen zu entwickeln. Roggen ist eine trockenheitstolerante Getreideart mit geringem Krankheitsbefall und hoher Nährstoffeffizienz und ist in dieser Hinsicht den anderen Getreidearten (Weizen) weit voraus. Gleichzeitig weißt aber die Populations¬züchtung bei Roggen einen sehr geringen Zuchtfortschritt auf, stattdessen hat sich die Hybridzüchtung mit großen Zuchterfolgen durchgesetzt. Hybridroggen zu züchten ist aber mit großem praktischem Aufwand verbunden, da unter anderem verschiedene genetische Pools sowie ein CMS- (cytoplasmatische männliche Sterilität) und ein Restaurationssystem notwendig sind und die Entwicklung von Inzuchtlinien nur mittels Selbstung möglich ist. Als Folge wird der Saatgutmarkt hauptsächlich von zwei (drei) großen Züchterhäusern mit ertragsstarken Hybrid-Sorten domi¬niert und Züchter für den Öko-Markt finden praktisch keinen Einstieg in den Saatgutmarkt. Der geringe Züchtungsfortschritt bei Roggenpopulationen ist neben den geringen Investitionen in diese Methodik auch auf die bis heute verwendeten Züchtungsmethoden zurückzuführen. Selektiert werden kann in Populationen bei der überjährigen Winterroggenkultur nur auf Einzel¬pflanzenbasis (und das nur in seltenen Fällen vor der Blüte) oder auf Basis von Halb- oder Vollgeschwisterfamilien (Mutterstammbaummethode bzw. Restsaatgutmethode). Das Problem der Einzelpflanzenselektion besteht darin, dass der Ertrag von Einzelpflanzen kann nicht repräsentativ für den Flächenertrag ist und die meisten Merkmale, wie Wuchshöhe, Lager, Tausendkorngewicht (TKG), auch erst nach der Blüte erfasst werden können, sodass erst in der nächsten Generation auf die mütterlichen Eigenschaften selektiert wird. Auch bei der häufig angewandten Selektion von Voll- oder Halbgeschwisterfamilien, stehen die eigentlichen Eltern (Einzelpflanzen) nicht mehr zur Verfügung und zur Ertragserfassung werden die Nachkommen, die entweder aus einer gezielten Kreuzung (Vollgeschwister) oder aus einer offenen Bestäubung (Halbgeschwister) entstanden sind, zuerst unter „Isolationshauben“ (Vollgeschwister) oder auf einer Isolierfläche (Halbgeschwister) zwischenvermehrt und dann in einer Leistungsprüfung angebaut. Die Entwicklung von DNS-Markersystemen und die entsprechende statistische Methodik ermöglicht es, heutzutage diese Lücke zu überbrücken. Basierend auf phänotypischen (Ertrags ) Daten von Nachkommen von Einzelpflanzen aus einer Population und der gleich-zeitigen Genotypisierung dieser Einzelpflanzen mit (vielen) molekularen Markern, kann der Zuchtwert von diesen Eltern-Genotypen sowie von Pflanzen, die nur genotypisiert wurden, geschätzt werden (= Prinzip der genomischen Vorhersage). Das bedeutet, es können aus einer neuen Saatgutprobe der gleichen Population nur mittels Markeranalyse die „Gründer“-Pflanzen einer neuen (auf Ertrag) verbesserten Population selektiert werden.
Angaben zur Finanzierung des Projekts finden Sie im Förderkatalog des Bundes unter https://foerderportal.bund.de/foekat/jsp/StartAction.do. Bitte geben Sie in das Suchfeld eine 28 plus das Förderkennzeichen (FKZ) des BÖLN-Projektes ein, z.B. 2808OE212 für das BÖLN-Projekt mit der FKZ 08OE212.
Summary translation
The overall objective of the project is to develop an improved breeding methodology for self-incompatible rye populations. Rye is a drought-tolerant cereal with low disease incidence and high nutrient efficiency, far ahead of other cereals (wheat). At the same time, however, population breeding of rye has made very little progress; instead, hybrid breeding has become established with great breeding success. However, hybrid rye breeding is very laborious in practice, as it requires, among other things, different genetic pools, CMS (cytoplasmic male sterility) and a restoration system, and the development of inbred lines is only possible through selfing. As a result, the seed market is mainly dominated by two (three) large breeding houses with high-yielding hybrid varieties, and breeders for the organic market find virtually no access to the seed market.
The low breeding progress in rye populations is due not only to the low investment in this methodology, but also to the breeding methods used to date. Selection in winter rye populations grown throughout the year can only be done on a single plant basis (and only in rare cases before flowering) or on the basis of half or full sibling families (mother stem or residual seed method). The problem with single plant selection is that the yield of individual plants cannot be representative of the yield per hectare, and most traits such as height, bearing, thousand grain weight (TCG) can only be recorded after flowering, so selection is only made for maternal traits in the next generation. Even with the commonly used selection of full or half sibling families, the actual parents (individual plants) are no longer available, and for yield recording the progeny, either from a targeted cross (full siblings) or from open pollination (half siblings), are first crossed under "isolation hoods" (full siblings) or on an isolation plot (half siblings) and then grown in a performance trial. The development of DNA marker systems and associated statistical methodology now makes it possible to bridge this gap. Based on the phenotypic (yield) data of the progeny of individual plants from a population and the simultaneous genotyping of these individual plants with (many) molecular markers, the breeding value of these parent genotypes as well as of the genotyped plants can be estimated (= principle of genomic prediction). This means that the "founder" plants of a new (yield) improved population can only be selected from a new seed sample of the same population by means of marker analysis.
| EPrint Type: | Project description |
|---|---|
| Keywords: | BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN FKZ 22OE075, Roggen, Population, Züchtungsmethode |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch Roggen http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_14010 German - Deutsch Population http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_330887 German - Deutsch Züchtungsmethode -> Zuchtmethode http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1079 German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry > Breeding, genetics and propagation |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOEL Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOEL > Plants > Pflanzenzüchtung Germany > University of Hohenheim > State Plant Breeding Institute |
| Research funders: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOEL Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE |
| Related Links: | http://www.bundesprogramm.de |
| Acronym: | TM |
| Project ID: | 22OE075 |
| Start Date: | 11 April 2023 |
| End Date: | 10 April 2028 |
| Deposited By: | Miedaner, Prof. Dr. Thomas |
| ID Code: | 49934 |
| Deposited On: | 28 Jun 2023 07:49 |
| Last Modified: | 26 Jul 2023 07:23 |
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