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Untersuchungen zur Eignung von RFLP´s, SSrs bzw. ALFP´s als Kriterium für die Elternauswahl in der Weizenzüchtung
Projekt
Förderkennzeichen: 2896HS042
Laufzeit: 01.04.1997
- 31.12.1997
Fördersumme: 44.463 Euro
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Stichworte: Weizen, Elternauswahl, AFLP, Molekulare Marker, DNA-Analytik
Die Effizienz der Linienzüchtung könnte durch den Einsatz von modernen molekularen Markern enorm gesteigert werden, wenn es gelänge, die hierdurch anhand der Erbinformation (DNA) feststellbaren Unterschiede zwischen den Eltern für die Vorhersage der Brauchbarkeit von Kreuzungen zu nutzen. In dem geplanten Forschungsvorhaben soll ein Satz von 11 Weizenlinien mit einer großen Zahl (>200) von RFLP- bzw. AFLP-Markern untersucht werden, die das gesamte Weizengenom abdecken. Aus diesen molekularen Daten wird anschließend die genetische Distanz zwischen den Elternlinien errechnet. Parallel hierzu wird von 30 Kreuzungen der Eltern die Aufspaltungsvarianz für wichtige agronomische Eigenschaften anhand von je 22 F5-Linien aus bereits abgeschlossenen umfangreichen Feldexperimenten geschätzt. Abschließend sollen die molekularen Daten mit den Pedigreeinformationen gewonnenen Abstammungskoeffizienten und Maßzahlen aus den Feldexperimenten in Beziehung gesetzt werden. Der Nachweis einer signifikanten Beziehung zwischen Aufspaltungsvarianz und genetischer Ähnlichkeit, basierend auf Daten molekularer Marker, gelang unter den Versuchsbedingungen nicht. Verschiedene quantitativ-genetische und statistisch bedingte Gründe für diesen Befund werden im Bericht eingehend, nachvollziehbar und intensiv begründet. Die Untersuchungen zeigen jedoch, daß die ausgewählten Markersysteme (RFLP, AFLP, SSR) sich zur Schätzung der genetischen Ähnlichkeit und zur Charakterisierung von Weizengenotypen eignen. AFLP-Marker zeichnen sich durch einen hohen Polymorphiegrad aus, der mit einer Probeneinheit detektiert werden kann, was für die Charakterisierung von Sorten und Linien autogamer Kulturarten vorteilhaft ist. SSR-Marker sind für die Schätzung der genetischen Ähnlichkeiten besonders geeignet wegen des bekannten Vererbungsmodus, der Zuverlässigkeit und den Automatisierungsmöglichkeiten. Die Abdeckung des Weizengenoms mit Markern war unvollständig, da nur ein Drittel der RFLP-polymorph war. Die kostenfrei zur Verfügung gestellten SSR-Probeeinheiten zeigten den gleichen Befund. Dem Vorteil des hohen Grades an Polymorphismus bei den AFLP-Markern stand der Nachteil entgegen, daß die Verteilung und Lage der AFLP-Markerloci auf dem Genom unbekannt ist. Aufgrund der mangelhaften Abdeckung des Genoms durch polymorphe Markerloci war die Wahrscheinlichkeit, Kopplung zwischen den Markern verschiedener Markersysteme zu finden, sehr klein. Tatsächlich konnten nur zwischen verwandten Elternkombinationen zum Teil entsprechende Assoziationen gefunden werden. Aufgrund der Versuchsergebnissse kommt der Projektnehmer zu dem Schluß, daß die gewünschte Beziehung durch Verwendung von mit QTL (Quantitative Trait Loci) gekoppelten Markern nachzuweisen sein müßte. Solche Markerdaten ließen sich dann zur gezielten Elternauswahl (Vorhersage des Selektionsgewinns) einsetzten. Leider liegen bei Weizen zur Zeit kaum Daten über Genloci vor, die an der Vererbung quantitativer Merkmale beteiligt sind.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik (UH-350)
