Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Nutzbarmachung von Virusresistenzen aus Hordeum bulbosum für eine nachhaltige Gerstenzüchtung mit Hilfe von 'GenOmics' (BulbOmics) - Teilprojekt 2 |
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| Titel (englisch): | Collaborative project: The Utilization of virus resistance derived by Hordeum bulbosum for a sustainable barley breeding by the help of 'GenOmics' (BulbOmics) - subproject 2 |
| Beschreibung (dt.): | Ziel des Projektes BulbOmics ist die züchterische Nutzbarmachung von jeweils zwei aus H. bulbosum stammenden Virus Resistenz-bzw. Toleranzmerkmalen gegen BYDV und BaMMV/BaYMV. Letzteres soll durch den Einsatz neuer Omics Technologien und genomischer Ressourcen, sowie der Nutzung von sehr großen Kartierungspopulationen erreicht werden. Das Projekt baut auf vorangegangenen Arbeiten der Projektpartner auf, wobei die genomische – sowie genetischen Ressourcen systematisch weiterentwickelt werden um diese für die praktische und nachhaltige Pflanzenzüchtung nutzbar zu machen. Das Vorhaben ist in 6 Arbeitspakete unterteilt und basiert auf umfangreichen Vorarbeiten, die von allen beteiligten Projektpartnern erbracht wurden. Für die hochauflösende Kartierung der Resistenz-bzw. Toleranzmerkmale sollen sehr große Kartierungspopulationen aufgebaut und die Merkmale mit Hilfe neuester molekularer Methoden wie GBS (Genotyping-by-Sequencing) oder Exome Capture in Kombination mit bewährten Verfahren der kartengestützten Klonierung kartiert und kloniert werden. Die im Rahmen dieser Arbeiten identifizierten, molekularen Marker sollen genutzt werden, um in großen DH (doppelt haploiden) Populationen, die aus Kreuzungen und mehreren Rückkreuzungen mit Elitematerial bestehen, geeignete Kandidaten für Sorten zu identifizieren, die sich dem aktuellen Ertragsniveau annähern bzw. diesem entsprechen. Um den Prozess der Kartierung bzw. das Auffinden vorteilhafter Rekombinationen zu beschleunigen, sollen Methoden, die zu erhöhten Rekombinationshäufigkeiten führen können, zum Einsatz kommen. Für die Erschließung neuer genetischer Ressourcen im Hinblick auf BYDV und BaMMV/BaYMV Resistenz/Toleranz sollen ~ 150 bei NordGen lagernde Introgressionlinien auf Resistenzen/Toleranz evaluiert werden. |
| Beschreibung (engl.): | The project BulbOmics aims to utilize four H. bulbosum loci conferring resistance/tolerance to BYDV and BaMMV/BaYMV, to be efficiently used in barley breeding. This should be achieved by applying latest Omics technologies and genomic resources, as well as the use of large mapping populations. The project builds up on previous work of the project partners involving genomic and genetic resources, which will be systematically improved to utilize them for a practical and sustainable barley breeding. The project is structured in six working packages and based on extensive work previous carried out by the project partners. High-resolution mapping and gene cloning of the four resistance/tolerance loci will be achieved by the use of large mapping populations and the help of latest molecular tools such as GBS (Genotyping-by-Sequencing) or Exome Capture in combination with well-proven tools of map-based cloning. Molecular markers, which will be identified in the frame of this project will be used to select pre-breeding lines within large doubled haploid (DH) populations, which have been derived by repeatedly back-crossing the introgression lines to KWS elite material. These lines are supposed to be close to the yield potential of current varieties. To speed up the process of candidate gene mapping and identifying recombinant lines, methods that have a potential to increase recombination frequency will be tested. To access new genetic resistance/tolerance resources regarding BYDV, about 150 previously generated introgression lines will be screened phenotypically for new resistance sources. |
| Ergebnis (dt.): | "In dem Verbundprojekt BulbOmics wurden vier aus Hordeum bulbosum stammende Resistenz- bzw. Toleranzgene erforscht. Hierbei handelte es sich um Ryd4 und Ryd5, welche Resistenz bzw. Toleranz gegen Barley Yellow Dwarf Virus (BYDV) vermitteln sowie um die Gene Rym14 und Rym16, welche Resistenz gegen Barley Yellow Mosaic Virus (BaYMV) und Barley Mild Mosaic Virus (BaMMV) liefern. Ziel war es, die Loci zu kartieren und die dabei entwickelten molekularen Werkzeuge in der Züchtung zu etablieren, um letztendlich resistente Sorten zu entwickeln. Um der verringerten intergenetischen Rekombinationshäufigkeit entgegenzuwirken, wurden Populationen mit bis zu 29.000 Individuen sowie neuste molekulare Methoden und Ressourcen genutzt, um hochauflösende genetische Karten der Genorte zu generieren. So konnten die Intervalle auf 67 kb (Ryd4), 1,4 Mbp (Ryd5), 2 Mbp Rym14) und 1,2 Mbp (Rym16) der Gerstenreferenz reduziert werden. Die dabei entwickelten Molekularen Marker wurden in der Gerstenzüchtung etabliert und, zusammen mit den Merkmalen in das Zuchtprogramm integriert." |
| Ergebnis (engl.): | The joint project BulbOmics aimed at unlocking the potential of four Hordeum bulbosum genes for their application in barley breeding. The researched genes comprised Ryd4 and Ryd5, which deliver resistance and tolerance to Barley Yellow Dwarf Virus (BYDV), respectively, as well as Rym14 and Rym16, which confer resistance to Barley Yellow Mosaic Virus (BaYMV) and Barley Mild Mosaic Virus (BaMMV). Objective was to genetically map the loci and to transfer the developed molecular tools to breeding to enable the development of resistant varieties. To compensate for the reduced intergenetic recombination frequency within the region of the H. vulgare/H. bulbosum introgression, large populations with up to 29,000 individuals were used to generate high density genetic maps for the loci. Thereby, the intervals could be reduced to 67 kb (Ryd4), 1,4 Mbp (Ryd5), 2 Mbp (Rym14) and 1,2 Mbp (Rym16) of the barley reference genome. The generated molecular markers were transferred and established for routine barley breeding and, together with the traits, integrated within the breeding program. |
| Laufzeit: | Beginn: 15.10.2016 / Ende: 31.03.2020 |
| Ausf. Einrichtung: | Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz, Sanitz |
| Themenfelder: | Pflanzenzüchtung, plant breeding |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Pflanzenkrankheiten (Viren, Bakt., Pilze, Phytoplasmen), plant diseases (virusus, bacteria, fungi, phytoplasma), Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health, Ackerbau, crop production, Genetische Ressourcen, genetic resources, Gerste, barley, Pflanzengenetische Ressourcen, plant genetic resources, Resistenz, resistance |
| Förderkennzeichen: | 2818201515 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
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