Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

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Titel: Verbundprojekt: Genetische Analyse der Regulation von Stickstoffeffizienz und Selektion von effizienten Winterweizensorten aus der MAGIC-WHEAT Population WM-800 als Beitrag zum Klimaschutz durch die Landwirtschaft.(MAGIC-Efficiency) - Teilprojekt 1
Titel (englisch): Genetic analysis of the regulation of nitrogen efficiency and selection of efficient winter wheat varieties from the MAGIC-WHEAT population WM-800 as a contribution to climate protection by agriculture.
Beschreibung (dt.): Das Verbundprojekt MAGIC-EFFICIENCY untersucht die genetische Regulation der Stickstoffnutzungeffizienz im Winterweizen mittels verschiedener Verfahren der sensorgestützten Phänotypisierung. Die Ziele sind zum einen, (1) ein vertieftes Verständnis über die an der N-Nutzungseffizienz beteiligten Gene aktueller Winterweizensorten zu erlangen und zum anderen (2) effiziente, klimaangepasste Genotypen aus der MAGIC-Winterweizenpopulation WM800 zu selektieren. Im AP 1 (Phänotypisierung der Wurzelarchitektur) wurden bereits QTL detektiert, die unter geringer N-Verfügbarkeit einen signifikanten positiven Einfluss auf die Wurzelarchitektur zeigten. Zwei dieser QTL auf dem Chromosom 2D zeigten zudem signifikante positive Effekte auf den Kornertrag im Feld unter N-Mangel und auf den NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), welcher mit einer Steigerung der Vitalität unter abiotischem Klimastress korreliert ist. Zwei weitere QTL auf den Chromosomen 5A und 6B zeigten positive Effekte auf eine Vielzahl von wurzelarchitektonischen Merkmalen. Die hier beantragte zusätzliche Transkriptionsanalyse der erwähnten vier signifikanten und effektstarken QTL im Rahmen einer Projekt-Aufstockung sollen (1) die Validierung der gefunden QTL erlauben und (2) die Charakterisierung des kausalen Wurzel-Expressionsnetzwerkes ermöglichen. Die zusätzliche Transkriptionsanalyse trägt erheblich dazu bei, aufzuklären, welche Gene primär bzw. in einer nachgeschalteten Signalkette die Wurzelarchitektur unter N-Mangel und somit die effiziente Nutzung von Stickstoff im Weizen unter Klimastress regulieren. Die Transkriptionsanalyse ermöglicht die Selektion von positiven Allelen (Genvarianten) und Weizengenotypen in der WM800-Population. Die Allele und WM800-Genotypen können anschließend von den fünf an MAGIC-EFFICIENCY beteiligten Wirtschaftspartner BASF, Syngenta, RAGT, KWS und SECOBRA für die Züchtung neuer Winterweizensorten mit verbesserter Wurzelarchitektur unter Klimastress verwendet werden.
Laufzeit: Beginn: 01.01.2022 / Ende: 31.12.2022
Ausf. Einrichtung: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Pflanzenzüchtung, Halle (Saale)
Förderprogramme: Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft
Förderkennzeichen: 281B201816
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