Kooperation und Vernetzung beleben das Wissenszuwachsgeschäft: Aus diesem Grund wurde 2019 beschlossen, Mittel für JKI-interne Verbundvorhaben in einem Ausschreibungsverfahren zu vergeben. Voraussetzung ist, dass sich mindestens drei der 17 Fachinstitute des JKI zusammenfinden, die thematisch alle drei Säulen des JKI repräsentieren: die (i) Pflanzengenetische Vielfalt und Züchtungsforschung, (ii) den Schutz der Kulturpflanze und (iii) die Agrarökosysteme.
Folgende Projekte überzeugten die Mitglieder des Wissenschaftlichen Beirates des JKI:
• FAIR Fields: Auswertung der Genotyp-, Umwelt-, und Anbaumanagementinteraktion auf agronomisch relevante Variablen von Winterweizen mittels Sensordaten von unbemannten Luftfahrzeugen.
• beteiligte Institute: ÖPV, RS, A und DV, Fördervolumen: rund 700.000 Euro, Laufzeit: 07/2022 bis 06/2025)
• WheatFACE: Eingrenzung phänotypischer und genetischer Determinanten für die Anpassung von Winterweizen an steigende CO2-Konzentrationen am Beispiel von Braunrost- und Ährenfusariumresistenz
• beteiligte Institute: PB, RS und A, Fördervolumen: ca. 570.000 Euro, Laufzeit (01/2022-12/2024)
Darüber hinaus hat das JKI beschlossen abseits des oben beschriebenen Prozederes Mittel für ein weiteres, zukunftsweisendes Projekt freizugeben:
• RNAi_safe: Sicherheit der RNA-Spraytechnologie im Pflanzenschutz: Evaluierung von Methoden zum Nachweis von Effektivität und potentiellen Effekten auf Ziel- und Nicht-Zielorganismen
• beteiligte Institute: RS, SB, BS und A, Fördervolumen: ca. 260.000 Euro, Laufzeit (01/2022-12/2024)
Projektbeschreibungen:
FAIR Fields: Ziel des Projektes ist es, die Interaktion zwischen dem Genotyp einer Pflanze, ihrer Umwelt bzw. ihres Standorts- und der getroffenen Managementmaßnahme am Beispiel der Kulturart Winterweizen zu studieren. Zudem besteht einhergehende die Aufgabe darin, große Menge an Boniturdaten über die Standorte hinweg zu erfassen und eine Vergleichbarkeit zu gewährleisten.
Untersucht werden sollen dabei die Effekte auf die agronomisch bedeutsame Faktoren Krankheitsresistenz, Unkrautunterdrückung, Trockentoleranz und Ertrag.
Sechs Sorten Winterweizen (Genotyp) werden hierfür an den drei JKI-Standorten Groß Lüsewitz, Braunschweig und Quedlinburg (Umwelt) ausgesät und in verschiedenen Managementkombinationen über einen Zeitraum von zwei Jahren geführt. Die Variablen des Kulturmanagements belaufen sich dabei auf Aussaatzeitpunkt (früh/spät), Vorfrucht (Silomais/Ackerbohne) und Pflanzenschutzintensität (unbehandelt/ praxisüblich und standortspezifisch).Pro Jahr und Ort entstehen somit 48 Faktorenkombinationen. In der gesamten Laufzeit werden demnach Daten aus 288 Kombinationen anfallen.
Im Projektverlauf sollen insbesondere die Zielkonflikte näher betrachtet werden. Ein Beispiel: Die frühe Aussaat mit starkem vegetativen Wachstum im Frühjahr dient der Ungrasregulierung, die Kultur ist dann jedoch möglicherweise anfälliger für Trockenstress bei anhaltender Trockenheit. Ein weiterer interessanter Punkt innerhalb der Kombinationskette stellt für die Forschenden weiterhin der mögliche Effekt der Vorfrucht auf die Septoria- und Fusariumsanfälligkeit des Weizens dar.
Durch die Komplexität der Untersuchungen fallen in FAIR Fields erhebliche Datenmengen an (z.B. manuelle Bonituren, spektrale Reflexionsmessungen per Drohne, Wetterdaten, Bodeneigenschaften), die in ihrer Datendichte und aufgrund fehlender Vereinheitlichung die bestehende Auswertungsmöglichkeiten am JKI vor eine Herausforderung stellen. Daher besteht eine Aufgabe des Projektes darin am JKI Strukturen zu schaffen, welche die gewonnenen Daten sinnvoll zusammenführen, auswerten und über das Projekt hinaus zugänglich machen.
WheatFACE: In dem interdisziplinären Projekt WheatFACE sollen neue Erkenntnisse über den Einfluss von steigenden Kohlendioxid -Konzentrationen auf Ausmaß und Intensität der Infektion des Weizens mit Braunrost und Ährenfusarium, Biologie der Erreger, Pflanzenentwicklung sowie entsprechende Resistenzentwicklung gewonnen werden. Ziel ist es, notwendige Anpassungsmaßnahmen an zukünftige Klima- und Umweltbedingungen zu identifizieren und in die Umsetzung zu bringen. Hierzu werden Gewächshausversuche sowie Feldversuche mit der Free Air Carbondioxide Enrichment (FACE)-Anlage des JKI durchgeführt, die Mitte 2021 am JKI-Standort Braunschweig-Bundesallee erstmals in Betrieb genommen wurde (Meldung FACE-Anlage).
RNAi_safe: „RNAi_safe“ verfolgt einen methodischen Ansatz zur Beantwortung offener Fragen der neuen RNA-Spraytechnologie im Pflanzenschutz. Zentrale Punkte des Projektes sind die Eingrenzung und Bewertung potenzieller Expositionswege und Effekte dsRNA-basierter Pflanzenschutzmittel,
1. im Schadorganismus (Langzeitwirkung),
2. in den Kulturpflanzen selbst (Aussonderung, Depotbildung)
3. und im erweiterten Nahrungsnetz (Nichtzielorganismen, z.B. weitere Insekten oder Pflanzen der Agrarlandschaft).
Darüber hinaus soll am JKI Expertise aufgebaut werden, um zukünftig eingehende Prüfanträge zu Pflanzenschutzmitteln, die auf RNA-Spraytechnologie basieren in ihrer Wirkungsweise besser einzuordnen. Bestehende Methoden zur Bewertung von Pflanzenschutzmittelen werden evaluiert und ggf. weiterentwickelt.
Ein erstes anwendungsorientiertes Projekt mit dsRNA-basierten Pflanzenschutz wurde mit dem JKI-koordiniertem Verbundprojekt ViVe_Beet gegen den Vergilbungsvirus in der Zuckerrübe angesetzt.
Hintergrund der Ausschreibung:
Die Institute und Organisationseinheiten dürfen eine Idee für ein gemeinsames Forschungsprojekt einreichen. Nicht alle vorgeschlagenen Projekte können dabei finanziert werden. Den nötigen Finanzierungsanschub sollen die Projektanträge erhalten, welche die Vernetzung zwischen den Fachinstituten der verschiedenen Säulen voranbringen und bei der Bearbeitung Synergieeffekte freisetzen. Der Wissenschaftliche Beirat des JKI begutachtet als unabhängige Instanz die insgesamt 12 eingegangenen Projektvorschläge und wählt die zu fördernden Vorhaben aus. Jeder Projektantrag wird dabei von zwei Beiratsmitgliedern getrennt begutachtet. Auf der Grundlage dieser Gutachten wird von einer vierköpfigen Kommission die Auswahl der Projekte vorgenommen, deren Förderung im Jahr 2021/22 beginnt und drei Jahre dauert. (Mehr Infos zum Wissenschaftlichen Beirat des JKI im Internet).