Optimierung von DH-Technologien in der Gräserzüchtung zur Entwicklung leistungsfähiger Gräsersorten
Ziel ist die Entwicklung einer effizienten Doppelhaploiden-Technologie, die den wirtschaftlichen Einsatz dieser Technik bei Futtergräsern eröffnet und damit - neben dem Einsatz eines in der Züchtungspraxis funktionsfähigen CMS-Systems - die Möglichkeit schafft, Heterosis in Gräserzuchtprogrammen systematischer und in größerem Umfang nutzen zu können.
Im Zeichen langfristig steigender Preise für Kraftfutter und Mineralstickstoff wird die Bedeutung des wirtschaftseigenen Futters in der Futterration zunehmen. Die prognostizierte Leistungssteigerung des Milchviehs stellt qualitative Anforderungen an das Grundfutter und der boomenden Sektor der "Nachwachsenden Rohstoffe" insbesonders der Biogasanlagen erfordert einen erhöhten Biomassebedarf.
Um die Leistungsfähigkeit unserer Landwirtschaft zu erhalten und zu steigern bedarf es verstärkter züchterische Aktivitäten, die zudem positive umweltpolitische Aspekte realisieren und die Nutzung von Grünlandregionen in den Mittelgebirgsregionen, die keine anderen Nutzungsformen zulassen, erhalten.
Durch die Verwendung von Doppelhaploiden konnten in den letzten Jahren enorme Leistungssprünge in der Sortenentwicklung bei Mais, Getreide, Raps und anderen Arten verzeichnet werden. Bei den Gräsern steht aufgrund geringer Ausbeute an grünen Pflanzen (hohe Raten an Albinopflanzen unter den in-vitro-Regeneraten) noch kein geeignetes Doppelhaploidensystem zur Verfügung.
Ein funktionierendes CMS-System und effiziente Zuchtschemata für Synthetische Sorten (Polycross, Topcross) stehen allerdings bereit. Der Wissenszuwachs über die genetische Struktur und die regionale Verteilung von genetischer Diversität bei den Weidelgräsern war in jüngster Zeit umfassend. Über den Zugriff auf zwei nachgewiesen diverse Genpools in Deutschland und Genbankmaterial aus unterschiedlichen Regionen ist nunmehr eine deutlich verbesserte Auswahl des Ausgangsmaterials möglich. In diesem Projekt soll ausschließlich mit Lolium perenne gearbeitet werden.
Übergeordnete Fragestellungen
- Kann durch bestimmte physiologische Parameter des Kohlenhydrat (KH)-Stoffwechsels in den Mikrosporen der Eltern die allgemeine Tauglichkeit zur Induktion von Zellteilung und späterer Regeneration und damit die Ausbeute an regenerierten grünen DH-Pflanzen vorhergesagt werden?
- Kann durch Beeinflussung des KH-Stoffwechsels (KH-Stress) während der in vitro Kultur die Ausbeute an DH-Pflanzen erhöht werden?
- Kann die Pollenbildung (Selbstfertilität) bei den gewonnenen DH-Pflanzen durch Beeinflussung des KH-Stoffwechsels (z.B. über die Applikation von regulierenden Hormonen wie Cytokininen oder Gibberilinsäure) verbessert werden?
- Kann die Selbstinkompatibilität bei den doppelhaploiden Pflanzen zur Erzeugung von Testsaatgut außer Kraft gesetzt werden?
- Können selbstfertile Doppelhaploide in ausreichendem Umfang erzeugt werden?
- Welche Eigenschaften – bevorzugt morphologische oder einfach zu bestimmende physiologische – kennzeichnen die jeweils überlegenen Individuen?
