Model calculations for the optimum application of the in-vivo haploid induction in hybrid maize breeding

In der traditionellen Mais-Linienentwicklung ist ein erheblicher züchterischer Aufwand (mindestens sechs Selbstungsgenerationen) erforderlich, um die nötige Homozygotie zu erreichen. Mittels in-vivo-Haploideninduktion verkürzt sich der Weg zur vollständigen Homozygotie auf eine Generation. Weitere Vorteile der DH-Technologie sind, u.a., eine volle genetische Differenzierung zwischen Testeinheiten (DH-Linien) bei der Selektion und die Möglichkeit einer erhöhten Nutzung epistatischer Effekte. Als Nachteile sind u.U. ein zusätzlicher technischer Aufwand und eine Genotyp-abhängige Ausbeute bei der DH-Erstellung zu erwähnen. In diesem Projekt soll mittels quantitativ-genetischer Modellrechnungen untersucht werden, wie sich die in-vivo-Haploideninduktion methodisch optimal in die Hybridzüchtung bei Mais integrieren lässt, und ob durch den Einsatz dieser Technik in der Linienentwicklung und rekurrenten Selektion größere Fortschritte als mit dem traditionellen Inzuchtverfahren zu erzielen sind. Im einzelnen ist zu klären: a) Welche Allokation soll der Züchter auf den einzelnen Stufen des Selektionsverfahrens wählen, um mit gegebenem Budget maximalen Züchtungsforschritt zu erzielen? b) Wie unterscheiden sich optimal dimensionierte methodische DH-Varianten untereinander und gegenüber traditionellen Verfahren im erwarteten Selektionsgewinn? c) Inwieweit hängt die relative Vorzüglichkeit der Verfahren von fortpflanzungsbiologischen Kennwerten, von quantitativ-genetischen und betrieblichen Parametern ab? Modellrechnungen setzen die Schätzung von Populationsparametern für Züchtungsmerkmale und die Festlegung von Züchtungsverfahren und deren finanziellen Aufwandes voraus. Daraus lassen sich für jedes Züchtungsschema die Formeln für den erwarteten Selektionsgewinn ableiten und die optimalen Allokationen für jeden Parametersatz mittels eines Computerprogramms berechnen. Weiter sind marktstrategische Gesichtspunkte und neue Technologien zu diskutieren. Förderung: BMWA