Neue Nutzpflanzen wie Quinoa haben ein großes Potenzial, die Widerstandsfähigkeit zukünftiger landwirtschaftlicher Systeme zu erhöhen und zur Agrobiodiversität beizutragen. Quinoa ist aufgrund seines hohen Nährwerts und seiner Stresstoleranz für den Anbau in Deutschland von großem Interesse. In Deutschland gibt es bereits einen Markt und eine Wertschöpfungskette für diese Nutzpflanze, aber die Produktion auf der Grundlage der derzeit verfügbaren Sorten kann nicht mit Importen aus Südamerika konkurrieren. Darüber hinaus ist Quinoa aufgrund seiner kurzen Züchtungsgeschichte gegenüber wichtigen Nutzpflanzen nicht sehr konkurrenzfähig. Das Projekt „Quinoa für zukünftige diversifizierte Agrarsysteme (Q4F)“ zielt darauf ab, diese Situation für Quinoa zu verbessern, indem (i) relevante agronomische und Resistenzgene kartiert werden, (ii) die Quinoa-Produktion deutschlandweit modelliert und Ideotypen für verschiedene Anbauregionen in Deutschland entwickelt werden und (iii) genomische Ressourcen einschließlich Genotypisierungsarrays für markergestützte Selektion und genomische Vorhersagen geschaffen werden, um die schnelle Züchtung neuer Sorten zu erleichtern. Diese Ziele sollen mit modernsten Methoden erreicht werden, darunter groß angelegte Phänotypisierung von Experimenten im Labor, im Gewächshaus und in Feldversuchen unter Verwendung von Bildanalyse mit neuronalen Netzwerken, die Verwendung des gesamten Genoms, gezielte Methoden zur Sequenzierung langer Lesevorgänge und des Transkriptoms und die Verwendung modernster Pflanzenmodelle und Modelle zur genomischen Vorhersage. Q4F wird in den verschiedenen Arbeitspaketen vielfältiges genetisches Material verwenden, darunter ca. 600 Genbank-Zugänge, die die native Vielfalt widerspiegeln, Nachkommen von >10 Kreuzungen unterschiedlicher Eltern und ca. 15 europäische Quinoa-Sorten. In AP1 werden genetische Analysen wichtiger Merkmalen durchgeführt und in AP6 molekulare Marker für die markergestützte Züchtung entwickelt.