Untersuchung, ob die Induktion und Ausnutzung von Heterosis auf dem Wege der Kreuzung von Inzuchtlinien bei Sauerkirschen zu leistungsfaehigeren Formen fuehrt. Das aus dem MPI/Koeln-Vogelsang uebernommene Material stellt die Ausgangsbasis fuer diese Arbeiten. Am MPI als moniliaresistent ermittelte Sauerkirschen werden fuer eine Fortfuehrung der Zuechtung auf Moniliaresistenz verwendet.
Die evolutionäre Reduktion der Mikrosporangienzahl von vier auf zwei in den Antheren von drei Arten der Gattung Microseris läßt sich bei Artkreuzungen genetisch analysieren. In einer Kreuzung haben wir ein Hauptgen und vier modifizierende Gene als Quantitative Trait Loci kartiert. Um die Evolution des Systems weiter verfolgen zu können, müssen die Gene selbst oder sehr eng gekoppelt molekulare Marker gefunden werden. In einer entsprechenden rekombinanten Inzuchtlinie soll das Hauptgen feinkartiert werden und ein Restriktionsfragment mit dem Hauptgen soll kloniert werden.
Ziel von Nema-SMART ist die Ausweitung des Geschäftsbereichs der e-nema GmbH durch Entwicklung eines konkurrenzfähigen Nematoden-basierten Pflanzenschutzmittels (Heterorhabdits bacteriophora) zur Bekämpfung des Maiswurzelbohrers (MWB). Dieser Nematode wird bereits von e-nema mit dem spezifischen obligaten bakteriellen Symbiont (Photorhabdus luminescens) als Nahrungsquelle produziert. Allerdings ist die Anwendung von Nematoden bei Maisanbau noch erheblich teurer als weniger wirksame chemische Insektizide. Gegenwärtig werden 2 Mrd./ha ausgebracht. Diese Aufwandmenge soll halbiert werden, um mit konventionellen Methoden konkurrieren zu können. Dazu ist es notwendig, die Persistenz, Lagerfähigkeit und Virulenz der Nematoden genetisch zu optimieren. Nema-SMART steht 'Selection with Markers and Advanced Reproductive Technologies' zur genetischen Optimierung des Nematoden H. bacteriophora. Moderne Züchtungsmethoden unter Verwendung von molekulargenetischen Markern und effizienten Genotypisierungs-systemen werden genutzt, um den Phänotyp von Züchtungsprodukten (Kreuzungen) vorhersagen zu können. Gleichzeitig wird die Virulenz der bakteriellen Symbionten auf Grundlage ihrer chemischen Naturstoffe charakterisiert und Neukombinationen von Bakterien und Nematoden auf optimierte Eigenschaften getestet. Das Projekt ist in sechs Forschungs-Arbeitspakete strukturiert: 1) Selektion und Naturstoffprofilierung von hoch virulenten Bakterienisolaten, 2) Phänotypische Charakterisierung von Nematoden Wildtypen und Inzuchtlinien, 3) Genotypisierung und Assoziationsanalyse mit den Phänotypen 4) Marker-gestützte Kreuzungen, 5) Überprüfung der Eigenschaften und Trade-off Analyse, 6) Anmeldung von Schutzrechten.
Das Projekt Züchtung von Baldrian, Valeriana officinalis L., hat das Ziel, durch Auslese und Kreuzungszüchtung eine oder mehrere Baldriansorten mit gröberen und weniger verzweigten Wurzelstöcken mit hohem Ertrag und hohem Inhaltsstoffgehalt zu entwickeln. Dadurch sollen Ernte- und Aufbereitungsverluste reduziert und die Reinigung der Wurzeln vereinfacht und beschleunigt werden. Dies wirkt sich darauf aus, dass Kosten gesenkt, Produktionskapazitäten im kurzen Ernte- und Aufbereitungszeitfenster besser ausgenutzt und die Mitarbeiter motiviert werden. Die kürzere und damit schonendere Aufbereitung verringert zusätzlich die Inhaltsstoffverluste und trägt zur Qualitätssteigerung bei. Somit wirkt sich die Grobwurzeligkeit auf die Qualität der Rohware, auf die Wettbewerbsfähigkeit und auf die Nachhaltigkeit des heimischen Anbaus aus, so dass Arbeitsplätze in den meist ländlichen Räumen gesichert oder neu geschaffen werden können. In der dritten Projektphase werden nach weitgehend erfolgter Inzuchtlinien- und Populationsentwicklung sukzessiv die nächsten Schritte hin zur Sorte erarbeitet: Letzte Inzuchtierungen, Diallele Kreuzungen der besten Inzuchtlinien mit sich ergänzenden positiven Eigenschaften, Prüfung der Kombinationseignung mit Identifikation der besten Linien bzw. Kombinationen und Populationen. Die besten Hybriden und Populationen werden in der Folge an mehreren Versuchs- und Praxisstandorten über 2 Jahre geprüft. Frühestens 2018 kann die erste Populationssorte zum Sortenschutz angemeldet werden. Zudem werden Untersuchungen zu befruchtungsbiologischen Merkmalen durchgeführt und am fortgeschrittenen Zuchtmaterial Ausprägung von pflanzenmorphologischen, anatomischen Merkmalen beschrieben.
Für die gewünschte Steigerung der Produktion in Deutschland stehen Sortenmaterial auf dem Niveau inhomogener Landsorten und einige Zuchtsorten zur Verfügung, deren Leistungspotential jedoch die Landsorten bislang nicht verdrängen konnte. Ausschlaggebend für eine produktivere Sorte sind Verbesserungen im erzielbaren Gesamtertrag während der mehrjährigen Nutzungsphase mit den Problempunkten: Winterhärte und Gesamtnutzungsdauer sowie Blattertrag und Gehalt an ätherischem Öl. Eine verbesserte Liniensorte wird zur Ertragssteigerung, der Erhöhung der Qualität, der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und damit auch zur Ausdehnung des deutschen Anbaus beitragen. Mehrjährige Evaluierungen des im Vorläuferprojekt erzeugten Materials für die angestrebten Zuchtziele (2014 bis 2017): - Winterhärte im Grundbeet; -Bestimmung des Gehaltes an ätherischem Öl; - Bestimmung des Gehaltes an Rosmarinsäure; - morphologische Merkmale: Blattbreite, Blattlänge, Anzahl der Blattetagen, Trieblänge, aufrechter oder liegender Wuchstyp; Anlegen eines dreiortigen, zweijährigen Leistungsversuches (2014 und 2015) zur Evaluierung und Bewertung der neu generierten Inzuchtnachkommen und Kreuzungsnachkommen. Nutzung der etablierten Methoden zur Selbstbestäubung und Kreuzung zur Erzeugung weiterer Inzuchtgenerationen und Kreuzungsnachkommenschaften. Selbstbestäubung von Genotypen mit guter Winterhärte und hohen Ölerträgen aus dem neu erzeugten Zuchtgenpool (2014, 20115, 2016), welche anschließend in Leistungstests unter praxisnahen Bedingungen evaluiert werden sollen (2015 und 2016, Agrarprodukte Ludwigshof e.G., Geratal Agrar Gmbh & Co. KG). Die im Verbundprojekt erarbeiteten Erkenntnisse werden als Beispiel für eine Kultur mit Blattdrogennutzung publiziert und den deutschen Anbauern durch Vorträge und Workshops vermittelt. Das resultierende Pflanzenmaterial wird nach weiterer züchterischer Bearbeitung durch Projektpartner als Sorte für den Anbau zur Verfügung gestellt.
In SelfieGras soll die Hybridzüchtung in Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität und deren Kombination mit CMS in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung der SI- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in L. perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Des Weiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels Marker-gestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Was schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden, um diese unter Feldbedingungen zu prüfen, mündet. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Im ersten Schritt sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L.perenne etabliert und genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Es folgt die Kartierung und Identifizierung kausaler Gene von ausgewählten SF-Quellen sowie die Entwicklung von Markern. Schließlich werden die SF-Quellen mittels markergestützter Rückkreuzungen in züchterisch relevantes CMS- Material und in vitalen Inzuchtlinien etabliert. Im letzten Schritt erfolgt die Erstellung von Hybridsaatgut für die Prüfung von Experimentalhybriden unter Feldbedingungen.
Die Bestände der Steinbockkolonien in der Schweiz waren Anfang dieses Jahrtausends aus unbekannten Gründen stark rückläufig. Um diesem Rückgang auf den Grund zu gehen, wurde vom BAFU und den Kantonen in Zusammenarbeit mit den Universitäten Zürich, Bern und Neuchâtel ein Forschungsprogramm lanciert, das die möglichen Einflussfaktoren auf die Populationsdynamik des Alpensteinbockes in der Schweiz analysiert. Das Programm umfasst heute die Module Genetik, Krankheiten, Fortpflanzungsökologie, Winterökologie, Konkurrenz mit Nutztieren und Klima. Die Jagd und der Inzuchtgrad als bedeutende und durch den Mensch veränderbare Einflussfaktoren auf die Populationsdynamik der Steinböcke müssen zusätzlich untersucht werden. Mithilfe der Resultate dieses Forschungsprogramms soll der Aktualisierungsbedarfs der Verordnung über die Regulierung der Steinbockbestände (VRS) vom 30.4.1990 überprüft und das Management der Steinbockkolonien in der Schweiz optimiert werden.
Much is known about the breeding history of cereals but the effects of anthropogenic/artificial selection on cereal genomes have rarely been examined. Main emphasis of the proposed project is the identification of genes subject to selection in rye (Secale cereale L.). The effect of selection during rye breeding will be investigated by working on three hypotheses: 1) Increasing crop improvement is correlated with a reduction of nucleotide diversity. 2) The DNA sequence linked to an advantageous allele increases to high frequency and experiences a loss of pre-existing polymorphism (='selective sweep'). 3) Signatures of selective sweeps are observed in the chromosomal region affected by the beneficial mutation. Applying genome capture technology and high-throughput next generation sequencing, more than 500 genes will be sequenced in a collection comprising rye populations that represent the breeding history of rye from founder landraces to elite inbred lines. Sequence analysis encompasses exon-intron assignment, SNP detection, nucleotide diversity analysis, and the determination of linkage disequilibrium patterns within and between genes as well as within and between populations. With this large-scale selection screen we aim to establish a first-generation map of selection for rye. The identified genes provide candidate genes for agronomic important traits and are relevant to association studies.
Die genetische Diversität innerhalb von Arten ist eine wichtige Komponente der Biodiversität. Die Struktur der genetischen Diversität wird geprägt durch die Biologie der Arten und ihre Umwelt. Veränderungen der Umwelt wie Landnutzung, Habitat-Fragmentierung oder Klimawandel haben Folgen auf mikroevolutionärer und populationsgenetischer Ebene. So können einerseits in naturbelassenen Habitaten die Folgen biogeographischer Prozesse für die aktuelle genetische Struktur identifiziert werden; andererseits führt in antropogenen Habitaten der menschliche Einfluss zu räumlichen genetischen Mustern. Die Überlebens- und Anpassungsfähigkeit von Populationen und Arten hängt mit der genetischen Diversität zusammen. Genetische Parameter haben das Potential, biologische Prozesse aufzudecken, die nur schwer direkt messbar sind wie z.B. Ausbreitung, Genfluss Isolation oder Effektivität eines Habitatverbundes. Wie wirken sich Landschaftsdynamik und naturnahe Habitatstrukturen in der Landschaft auf die genetische Struktur aus? - Ökotypenbildung in der Agrarlandschaft und naturnahen Resthabitaten - Einfluss von Habitatfragmentierung auf Genfluss und genetische Struktur im Landschaftsmaßstab - Biogeografische Faktoren (Phylogeographie). Die Untersuchungen sollen die folgenden Themenblöcke abdecken: I) Der Einfluss der Landschaftsstruktur und Landnutzung auf die genetische Populationsstruktur und Mikroevolution: Die Landschafts- und Habitatstruktur bildet den Rahmen in dem sich genetische Strukturen entwickeln. Diese ist abhängig von der Ausbreitungsfähigkeit der Organismen (bei Pflanzen getrennt nach Samenausbreitung und Pollentransport) und den artspezifischen Habitatstrukturen. Unterschiedliche Selektionsregime in antropogenen und natürlichen Habitaten können mikroevolutionäre Veränderungen bedingen, die zur Ökotypenbildung führen und so zur Erhöhung der Biodiversität beitragen. II) Phylogeographie gefährdeter Arten als Grundlage für Naturschutzkonzepte: Grundlage für die räumliche Struktur von Arten-Schutzkonzepten (z.B. Schutzgebietsplanung, Wiederansiedlungsprogramme) muss die stammesgeschichtliche Entwicklung im Raum sein (Phylogeographie). Mitteleuropa ist in dieser Hinsicht besonders interessant, da die nacheiszeitliche Wiederbesiedlung aus verschiedenen Richtungen erfolgte, so dass die phylogeographischen Muster artabhängig sind.
| Origin | Count |
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| Bund | 46 |
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| Förderprogramm | 46 |
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| offen | 46 |
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| Lebewesen und Lebensräume | 46 |
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