Experimental and theoretical studies towards optimizing the introgression of exotic genome segments by molecular markers

Jede züchterische Maßnahme mit dem Ziel der Sortenentwicklung führt zwangsläufig zu einer Einschränkung der genetischen Diversität. Diese kann durch die Einkreuzung exotischer Herkünfte, sog. Genetischer Ressourcen, wieder erweitert werden. Durch eine markergestützte Introgression soll ein rascherer und gezielterer Fortschritt als bisher erreicht und neue, agronomisch wertvolle Genomabschnitte in einer exotischen Roggenpopulation aufgefunden werden. Mit Hilfe molekularer Marker werden in unserem Teilprojekt systematisch einzelne Donorchromosomenabschnitte (DCA) eines exotischen Elters durch fortgesetzte Rückkreuzung in eine Elite-Inzuchtlinie eingebracht. Die so geschaffenen nahe-isogenischen Linien (NILs) werden im Vergleich zur ursprünglichen Linie auf Eigenleistung und Kombinationsfähigkeit für agronomisch wichtige Merkmale (Frühreife, Kurzstrohigkeit, Resistenzen gegen Mehltau, Braunrost, Blattflecken, Standfestigkeit, Tausendkorngewicht, Auswuchsfestigkeit) überprüft. DCAs ohne günstige Gene oder mit sonstigen nachteiligen Wirkungen (genetische Bürde, ungünstige Kopplung mit anderem Merkmal) können so gezielt eliminiert werden. Durch Rekombination der überlegenen NILs unter Verwendung der identifizierten molekularen Marker kann neue, züchterisch direkt nutzbare Variation ohne die üblichen nachteiligen Effekte exotischen Materials geschaffen und gezielt eingesetzt werden. Parallel dazu sollen in Computersimulationen die Größe der Rückkreuzungspopulation, die Anzahl von Sublinien pro Familie und die Anzahl der selektierten Einzelpflanzen je Generation optimiert werden. Die Ergebnisse dieser theoretischen Studie erlauben auch eine Optimierung des Rückkreuzungsverfahrens im laufenden Projekt. Finanzierung: BMBF (GABI), Hybro GmbH & Co. KG, Lochow-Petkus GmbH