GeneBank3.0
PLANT BREEDING RESEARCH III


Genomik-basierte Nutzbarmachung genetischer Ressourcen im Weizen für die Pflanzenzüchtung

Koordinator: Herr Prof. Dr. Jochen Christoph Reif – (Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK))

Projektbeschreibung

Das übergeordnete Ziel von GeneBank3.0 ist es, die Ex-situ-Weizensammlung des IPK in eine aktiv in der Züchtung genutzte Sammlung umzuwandeln, indem ein integrierter Ansatz angewendet wird, der modernste Genomik, Phänomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisionszüchtung umfasst. Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Die in den ersten beiden Phasen entwickelten und begonnenen PreBreeding Strategien werden in der dritten Projektphase weitergeführt. Das bezieht sich im Wesentlichen auf die Nutzung wertvoller neuer Allele und Gene für die Merkmale Kornertrag, Antherenextrusion sowie Braunrost-, Gelbrost- und Mehltauresistenz.

Wir werden den molekularen Atlas der Weizen-Akzessionen der IPK ex situ Genbank um wilde Verwandte erweitern und zwei Genotypen als Beitrag zu internationalen Initiativen de novo sequenzieren. Unter Nutzung der Macrobot-Plattform sollen neue, in der Züchtung noch nicht verwendete Resistenzloci gegen Mehltau, Gelbrost und Blattrost feinkartiert und validiert werden. Ziel ist es, eine öffentlich zugängliche Bibliothek von Donoren, die Träger seltener, bisher in der Züchtung nicht genutzter Resistenzloci gegen verschiedene Rassen von Mehltau, Gelbrost und Blattrost sind, aufzubauen. Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Weiterhin werden genombasierte Präzisionsvorzuchtprogramme fortgesetzt, um den Nutzen genetischer Ressourcen als Donoren wertvoller Variation für komplex vererbte Merkmale zu belegen. Die umfangreichen Daten werden mit einer speziell angepassten Biodiversitäts-Informatik-Toolbox analysiert und sollen interoperabel mit weiteren internationalen Initiativen im Rahmen eines Informationssystems verfügbar gemacht werden.


Genomics-based exploitation of wheat genetic resources for plant breeding

Coordinator: Herr Prof. Dr. Jochen Christoph Reif – (Institut)

Project description

The overall goal of GeneBank3.0 is to transform IPK's ex situ wheat collection into one that is actively used in breeding by applying an integrated approach that includes state-of-the-art genomics, phenomics, biodiversity informatics, and precision breeding. Strategies for exploiting genetic resources range from identifying point mutations to gametes with high breeding value. The Pre-breeding strategies developed and initiated in the first two phases will be continued in the third projects phase. This mainly refers to the use of valuable new alleles and genes for the traits grain yield, anther extrusion as well as leaf rust, yellow rust and powdery mildew resistance.

We will extend the molecular atlas of wheat accessions of the IPK ex situ genebank with wild relatives and sequence two genotypes de novo as a contribution to international initiatives. Using the Macrobot platform, new resistance loci to powdery mildew, yellow rust and leaf rust not yet used in breeding will be fine mapped and validated. The goal is to build a publicly available library of donors that are carriers of rare resistance loci to different races of powdery mildew, yellow rust, and leaf rust that have not yet been used in breeding. The search for new traits will focus on genetic variation for open wheat flowering, as this is important for hybrid wheat breeding. Furthermore, genome-based precision pre-breeding programs will continue to demonstrate the utility of genetic resources as donors of valuable variation for complex inherited traits. The extensive data will be analyzed with a specially adapted biodiversity informatics toolbox and will be made available interoperable with other international initiatives as part of an information system.

Teilprojekte

031B1300A
Fördersumme: 2.013.287,15 €

Laufzeit 01.11.2022 – 31.10.2025


Herr Prof. Dr. Jochen Christoph Reif

Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)


E-Mail-Kontakt

Tel: +49 39482 5 - 840

Corrensstrasse 3

06466 Seeland OT Gatersleben

Deutschland


zur Website
031B1300B
Fördersumme: 141.228,12 €

Laufzeit 01.11.2022 – 31.10.2025


Herr Prof. Dr. Andreas Stahl

Julius Kühn-Institut


E-Mail-Kontakt

Tel: +49 (0)3946 47 3600

Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

Quedlinburg

Erwin-Baur-Str. 27

06484 Quedlinburg

Deutschland


zur Website
031B1300C
Fördersumme: 105.649,20 €

Laufzeit 01.11.2022 – 31.10.2025


Herr Prof. Dr.sc.agr. Friedrich Longin

Universität Hohenheim


E-Mail-Kontakt

Tel: 0711 459-23846

Landessaatzuchtanstalt

Fruwirthstr. 21

70599 Stuttgart

Deutschland


zur Website
031B1300D
Fördersumme: 443.486,49 €

Laufzeit 01.11.2022 – 31.10.2025


Frau Dr. Monika Spiller

KWS LOCHOW GMBH


E-Mail-Kontakt

Tel: +49 52 225308221

Bergen

Ferdinand-von-Lochow-Str. 5

29303 Bergen

Deutschland


zur Website
031B1300E
Fördersumme: 294.937,19 €

Laufzeit 01.11.2022 – 31.10.2025


Herr Dr. Johannes Schacht

Limagrain GmbH


Griewenkamp 2

31234 Edemissen

Deutschland


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