GENOBAR

Projektbeschreibung

Gerste (Hordeum vulgare) ist in Deutschland mit einer Anbaufläche von 17% die nach Weizen (Triticum aestivum) bedeutendste Kulturart. In der Gerste konnten im vergangenen Jahrzehnt durch die Analyse biparentaler Populationen eine Vielzahl monogen bedingter Eigenschaften sowie Quantitative Trait Loci (QTLs) chromosomal lokalisiert und molekulare Marker entwickelt werden, deren züchterische Nutzung jedoch durch die begrenzte Auflösung und Übertragbarkeit limitiert ist.

Hochdurchsatz-Markertechniken erlauben heute die genomweite Erfassung der genetischen Variation und ermöglichen eine Assoziation dieser mit der Ausprägung agronomisch bedeutender Merkmale. GABI-GENOBAR verfolgt daher basierend auf der Genotypisierung phänotypisch gut charakterisierter Gerstenpopulationen mittels der ILLUMINA und DArT Technologie folgende Ziele:

(i) die Erfassung der genomweiten genetischen Diversität
(ii) die Bestimmung des genomweiten Kopplungsungleichgewichtes in Abhängigkeit von der betrachteten chromosomalen Region und der analysierten Genotypen
(iii) die Entwicklung von Operativ-Systemen sowie eines Data Warehouses zur persistenten Speicherung und zur Analyse phänotypischer und genotypischer Daten
(iv) die Erarbeitung statistischer Verfahren zur sicheren Identifikation von Marker-Merkmals-Assoziation
(v) die Identifikation robuster Marker-Merkmals-Assoziationen und die Entwicklung geeigneter Marker
(vi) die Verifikation entsprechender Assoziationen in doppelhaploiden Linien (DHs)
(vii) die Erfassung der Haplotypenstruktur von 30 Kandidaten-Genen des C- und N-Metabolismus und die Identifikation von Marker-Merkmal Assoziationen basierend auf gekoppelten und einzelnen SNPs
(viii) die Beurteilung der Eignung sekundärer Daten für assoziationsgenetische Studien
(ix) die Entwicklung einer angepassten, unstrukturierten Landrassenpopulation für hochauflösende assoziationsgenetische Studien

Mit diesem Vorgehen werden in GABI-GENOBAR robuste Marker-Merkmal-Assoziationen identifiziert, welche eine gezielte Nutzung der im primären Genpool der Gerste vorhandenen genetischen Diversität und damit eine allelbasierte züchterische Verbesserung dieser Kulturart ermöglichen. 

Abbildung 1: Phänotypische Variation im primären Gersten-Genpool
 

Abbildung 2: SNP-Detektion mittels Pyrosequencing (I. Matthies)
 

Partner

PD Dr. Frank Ordon
Julius Kühn-Institut (JKI)
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

Prof. Dr. A. Graner, Dr. Marion Röder, Dr. Uwe Scholz, Dr. Karl Schmid
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben

Prof. Dr. Wolfgang Friedt
Justus Liebig Universität Gießen
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Giessen

Dr. Viktor Korzun
KWS LOCHOW GmbH
Grimsehlstr. 31
37574 Einbeck

Dr. Jörg Schondelmaier
Saaten Union Resistenzlabor GmbH
Hovedisser Straße 92
33818 Leopoldshöhe

Dr. Eberhard Laubach
Nordsaat Saatzuchtgesellschaft mbH
Getreidezuchtstation Gudow
Hofweg 8
23899 Segrahn

Dr. Lászlo Cselenyi
W. von Borries – Eckendorf GmbH & Co. KG
Hovdisser Straße 92
33818 Leopoldshöhe

Peter Greif
Saatzuchtgesellschaft Streng’s Erben
Aspachhof
97215 Uffenheim

Dr. Heidi Jaiser
Saatzucht Josef Breun GdbR
Amselweg 1
91074 Herzogenaurach

Dr. Reinhard Hemker
Limagrain GmbH
Griewenkamp 2
31234 Edemissen

Dr. Erich Knopf
Saatzucht Dieckmann GmbH & Co. KG
Kirchhorster Str. 16
31688 Nienstädt

Uwe Stephan
Saatzucht Bauer GmbH & Co. KG
Hofmarkstraße 1
93083 Niedertraubling

Dipl.-Ing. Hubert Blümel
Secobra Saatzucht GmbH
Lagesche Straße 250 a
32657 Lemgo