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PROGReSs

 Prediction and Modeling of Hybrid Performance and Yield Gain in Oilseed Rape by Systems Biology

-PROGReSs-

 


Hintergrund und Zielsetzung

Hybridsorten zeichnen sich gegenüber ihren Eltern durch eine stärkere Vitalität und einen höheren Ertrag aus. Dieses genetische Phänomen wird in der Pflanzenzüchtung als Heterosis-Effekt bezeichnet. Die genetischen Mechanismen der Heterosis und deren Ausprägung unter wechselnden Umweltbedingungen sind im Raps bisher jedoch nicht ausreichend bekannt. Auf Grundlage der elterlichen Genotypen lassen sich demzufolge bisher keine Vorhersagen über die standortabhängige Leistungsfähigkeit der Hybriden treffen. Ein wichtiges Anliegen der Rapszüchtung ist es daher, dass genetische Ertragspotenzial der zur Verfügung stehenden Variabilität in möglichst hohem Maße auszuschöpfen und den Züchtungsprozess zugleich kosteneffizienter zu gestalten.
Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich das Projektvorhaben PROGReSs mit ertragsbildenden Faktoren und der Entwicklung und Verbesserung von innovativen Selektionswerkzeugen für die Rapszüchtung mit dem Ziel, Modelle zur Vorhersage des Ertrags und des Heterosis-Effektes unter verschiedenen Bedingungen zu entwickeln.

Vorgehensweise

Das Vorhaben PROGReSs setzt auf einen systembiologischen Ansatz, in dem große Mengen hoch komplexer Daten aus drei verschiedenen Komplexitätsebenen in mehreren iterativen Prozessen miteinander kombiniert und vernetzt werden. Dazu werden genomische und phänotypische Daten in verschiedenen Versuchsanlagen über mehrere Jahre hinweg mit innovativen Hochdurchsatzverfahren und zugleich konventionellen Züchtungsmethoden erhoben. Zusätzlich werden allen Standorten Umweltdaten mit Feldsensoren und entsprechender Messtechnik erfasst. Durch die Verknüpfung dieser Daten sollen Modelle zur Vorhersage des Ertrags und des Heterosis-Effektes beim Raps unter verschiedenen Bedingungen entwickelt werden.

Das Julius Kühn-Institut beteiligte sich am Vorhaben mit einem mobilen Hyperspektralsystem zur sensorgestützten Phänotypisierung von Rapsbeständen.

Laufzeit

36 Monate, 09/2014 - 08/2017 {Status: abgeschlossen}

Beteiligte Partner

  • NPZ Innovation GmbH i.G. & Koordination
  • geo-Konzept GmbH
  • Deutsche Saatveredelung AG
  • Universität GieĂźen
  • Universität Hamburg
  • Forschungszentrum JĂĽlich GmbH
  • Technische Hochschule Wildau
  • Julius KĂĽhn-Institut
  • Universität Bonn
  • Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Ansprechpartner am FLF

Dr. Holger Lilienthal, Dr. Heike Gerighausen

Links und Downloads

Gerighausen et al., 2016. "Non-destructive Plant Phenotyping Using a Mobile Hyperspectral System to Assist Breeding Research: First Results", 13th International Conference on Precision Agriculture, 31 July ? 3 August 2016, St. Louis, USA.

Förderung

Das Projekt wird gefördert im Rahmen der BMBF Förderinitiative "eBio - Innovationswettbewerb Systembiologie" (Förderkennzeichen: 031A297H).