Förderung der Züchtung durch mehrstufige Modellierung
Koordinator: Herr Dr. Steffen Windpassinger – (Justus-Liebig-Universität Gießen)
Projektbeschreibung
SorBOOM basiert auf der Hypothese, dass neu verfügbare, qualitativ hochwertige Genomsequenzen zusammen mit digitalen, zerstörungsfreien Phänotypisierungsansätzen, gekoppelt mit den neuesten Umwelt- und Wachstumsmodellen sowie biostatistischen Methoden des maschinellen Lernens (ML), den Weg für eine effizientere Züchtung von Sorghum als bisher eher vernachlässigte Kulturpflanze ebnen.
Der Schwerpunkt des Projekts liegt dabei auf der Überwindung von Hindernissen wie der Kälteanfälligkeit im Jugendstadium und der späten Reife von Körnersorghum, sowie der Toleranz gegenüber Trockenheit und anderen abiotischen Stressfaktoren in kritischen Entwicklungsstadien. Hochwertige Genome von bis zu 70 Zuchtlinien werden zu einem Pangenom und einem Pan-Methylom zusammengestellt, und Transkriptom und Methylom von Testhybriden bereitgestellt. Diese einzigartigen Ressourcen werden in Assoziationsstudien genutzt, um genetische, epigenetische und transkriptomische Determinanten agronomisch relevanter Merkmale in noch nie dagewesener Detailgenauigkeit zu identifizieren. Die identifizierten ultrahochauflösenden Marker werden in Vorhersagemodelle einfließen. In diesem Zusammenhang wird SorBOOM die Möglichkeiten der Modellierung des Pflanzenwachstums verbessern und nutzen, um die gezielte Sorghum-Züchtung auf verschiedenen Ebenen durch Envirotyping und Ideotyping zu unterstützen. Mit Hilfe von Modellierungstechniken, die auf den Daten von 200 Testhybriden basieren, die pro Jahr in sieben stark kontrastierenden Umwelten angebaut werden, adressieren wir zentrale Herausforderungen von Körnersorghum. Dafür nutzen wir die phänomische Selektion auf der Grundlage von NIR-Spektroskopie mit hohem Durchsatz und multispektralen Informationen aus der UAV-Bildgebung während der gesamten Vegetationsperiode. Für die integrierte genomische/phänomische Selektion werden wir klassische und ML-basierte Methoden vergleichen und gezielt mit der Wachstumsmodellierung verknüpfen.
Teilprojekte
Laufzeit 01.12.2024 – 30.11.2028
Herr Dr. Steffen Windpassinger
Justus-Liebig-Universität Gießen
Tel: +49 641 99-37458
Laufzeit 01.12.2024 – 30.11.2028
Herr Prof. Dr. Andreas Stahl
Julius Kühn-Institut
Tel: +49 (0)3946 47 3600
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Quedlinburg
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
Deutschland
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Laufzeit 01.12.2024 – 30.11.2028
Herr Dr. Til Feike
Julius Kühn-Institut
Tel: +49 3946 47-5260
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Kleinmachnow
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow
Deutschland
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Laufzeit 01.12.2024 – 30.11.2028
Frau Prof. Dr. Agnieszka Golicz
Justus-Liebig-Universität Gießen
Tel: +49 641 99-37420
Laufzeit 01.12.2024 – 30.11.2028
Herr Lukas Wolters
Deutsche Saatveredelung AG
Tel: +31 485 550622
Zelder 1
6599 EG EG Ven-Zelderheide
Deutschland