Das Institut entwickelt Zuchtstrategien, um die Qualität des Ernteguts zu verbessern und den Ertrag zu steigern. Gleichzeitig wird die Toleranz der Pflanzen gegen abiotische und die Resistenz gegen biotische Stressfaktoren verbessert. Hierfür werden ausgewählte neue genetische Ressourcen genutzt. Die neuesten Erkenntnisse der Genom- und Metabolomforschung tragen dazu bei, konventionelle Methoden der Pflanzenzüchtung für die jeweilige gartenbauliche Kultur effektiver zu gestalten.

Aktuell laufende Projekte sind darauf ausgerichtet, angepasste Hybridisierungstechniken bei verschiedenen Pflanzenarten zu etablieren. Dafür wird die vorhandene Variabilität an Merkmalen in den primären oder sekundären Genpools genutzt. Diese Variabilität wird mit unterschiedlichen Verfahren erzeugt. So kann durch die intra- und interspezifische sowie intergenerische Hybridisierung eine wertvolle Erweiterung der genetischen Variabilität der Kulturpflanzen erreicht werden. Zudem lassen sich Mutationen durch physikalische oder chemische Mutagene auslösen.

Ziel ist es, über neue Genotypen eine schnellere und gezieltere züchterische Kombination beteiligter Gene für die Sortenzüchtung zu ermöglichen. Dabei erreichen wir wesentliche Fortschritte durch die Entwicklung biologischer Systeme zur Befruchtungslenkung (z. B. männliche Sterilität und Selbstinkompatibilität). Dafür muss das Inzuchtverhalten, die Kombinationseignung und Heterosis der Pflanzengenotypen aufklärt werden.

Um erwünschte Eigenschaften zu lokalisieren, vergleichen wir deren Verteilung in einer Population mit denen der genetischen Marker. Über die Kopplung von Merkmal und Marker können bereits Jungpflanzen darauf geprüft werden, ob sie ein bestimmtes Merkmal ausprägen werden. Dadurch müssen die Pflanzen nicht mehr arbeits- und zeitintensiv getestet werden (markergestützte Selektion). Um quantitativ vererbte Merkmale zu identifizieren, setzt das Institut QTL-Analysen und genetische Assoziationsstudien ein. Neben der genomweiten genetischen Kartierung von Zielgenen finden zunehmend auch Kandidatengen-Ansätze zur Entwicklung funktioneller Marker ihre Anwendung. Diese beruhen auf neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen aus der Phytopathologie, Resistenzforschung, Metabolom-Analytik, Biochemie und Pflanzenphysiologie.