Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz
In früheren Arbeiten führten wir eine umfassende Phänotypisierung von quellen- und senkenbezogenen Merkmalen unter verschiedenen Umwelt- und Bewirtschaftungsszenarien in einem großen Panel historischer Winterweizensorten durch. Dadurch konnten wir moderne Sorten mit erhöhter Quellstärke identifizieren, die durch eine hohe Wasser- und Stickstoffaufnahmeeffizienz, ein hohes Biomassepotenzial und/oder eine hohe Strahlungsinterzeption- und -nutzungseffizienz begünstigt wird, oder mit einer bemerkenswerten Senkenstärke, die hauptsächlich durch eine hohe Anzahl von Körnern pro Flächeneinheit vermittelt wird. Diese vermeintlichen physiologischen Vorteile führten jedoch nicht immer zu einem höheren Kornertrag: Stattdessen zeigten solche Genotypen oft Senkendefizite in Form von unregelmäßiger Kornbildung, räumlich-zeitlicher Variabilität der Kornentwicklung oder anderen Quelle-Senke-Kompromissen. Ziel dieses Teilprojekts im Paketantrag "Weizen Sinke-Quelle-Beziehungen und Grenzen (WheatSouSi)" ist es, detaillierte Daten zu generieren, die die räumliche Verteilung von Kornzahl und Korngröße in Relation zur Anzahl der Sprossreihen an Hauptstängeln und sekundären Trieben von genetisch unterschiedlichen Winterweizensorten beschreiben, die unter verschiedenen Umweltbedingungen angebaut werden, und diese Informationen mit anderen umfassenden Quelle-Senke-Datensätzen zu vergleichen, die in anderen Teilprojekten gesammelt wurden. Außerdem werden wir die Beziehungen zwischen den löslichen Kohlenhydraten im Stängel, der Lebensfähigkeit der Pollen, dem Kornansatz und dem Korngewicht in einem räumlichen Zusammenhang entlang der Länge der Ähre unter verschiedenen Umweltbedingungen analysieren. Diese Daten werden verwendet, um die Vorteile und Nachteile verschiedener Allelkombinationen von Schlüsselgenen, die an Fruchtbarkeit und Fruchtbarkeit beteiligt sind, in Bezug auf die Verfügbarkeit von löslichen Kohlenhydraten im Stängel unter optimalen Bedingungen und unter Stressbedingungen zu bewerten. Schließlich werden wir gemeinsame Analysen mit kooperierenden Teilprojekten durchführen, um abiotische Stressreaktionen zu verschiedenen Entwicklungszeitpunkten zu untersuchen, Stammkohlenhydratdaten in Quelle-Senke-Modelle zu implementieren und Allelverschiebungen im Zusammenhang mit Merkmalen zu bewerten, die als Folge der Züchtung mit dem Kornertrag ko-selektiert werden. Insgesamt werden diese umfassenden gemeinsamen Analysen neue Einblicke in die Auswirkungen des genetischen Gewinns für den Kornertrag auf die Quellen-Senken-Beziehungen bei modernem Weizen geben.
Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V.
