Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz
2016 wurden 180 Gerste Linien der GENOBAR-Kollektion (Pasam et al., 2014) am IPK-Gatersleben angezogen, geerntet und getrocknet. Bereitgestellt wurde das Material von der Bundeszentralen ex situ-Genbank für landwirtschaftliche und gartenbauliche Kulturpflanzen des IPK in Gatersleben. Die Akzessionen stammen aus Europa, Asien, Amerika und Nord-Afrika. Von allen Proben wurden unmittelbar (t0) die Keimungsraten nach ISTA-Standard bestimmt und Aliquots bei -80°C weggefroren. Weitere Aliquots wurden in einer Scheune eingelagert und im Boden vergraben. 8 Genotypen wurden zusätzlich unter gegenwärtigen und suboptimalen Genbankstandards eingelagert. Jährlich wurden die Keimungsraten der scheunengelagerten Proben ermittelt, um abzuschätzen, wann die mittlere Keimungsrate auf 50% gesunken wäre. Im Frühling des Jahres 2023 betrug die Keimungsrate einer Gesamtprobe nur noch 35%. Jetzt (Stand Frühling 2023) sollen von allen Samen in den beiden Umwelten die Keimungsraten bestimmt werden (IPK) und Material bei -80°C weggefroren werden. Das gesamte Material (t0, scheunengelagert, eingegraben) soll mittels hochauflösender Massenspektrometrie und anderen Methoden untersucht werden (JKI), um die Vorgänge des Alterns im Getreidesamen zu untersuchen. Vorarbeiten zu diesem Projekt sind vorhanden (BLE 04/13-14NZL, FoPro JKI-ÖPV-08-1403, Riewe et al., 2017, Wiebach et al. 2020). Es sollen Metabolite ermittelt werden, die beim Altern anfallen. Es sollen Rückschlüsse auf die physiologischen Vorgänge während des Alterns gezogen werden. Es sollen protektive Metabolite ermittelt werden. Für alle Merkmale sollen regulative Loci/Gene/Polymorphismen ermittelt werden in der komplett genotypisierten Kollektion. Die Ergebnisse dieser Studie sollen unser Wissen um die Samenalterung auf genetischer und molekularer Ebene erweitern und helfen, die Keimfähigkeit von Samen, wo immer sie auch eine Rolle spielt (Landwirtschaft/Konservierung/Verwertung), durch Züchtung bzw. optimale Lagerung möglichst lange möglichst hoch zu halten.Referenzen:Pasam, R. K., R. Sharma, A. Walther, H. Özkan, A. Graner and B. Kilian (2014). "Genetic Diversity and Population Structure in a Legacy Collection of Spring Barley Landraces Adapted to a Wide Range of Climates." PLOS ONE 9(12): e116164.Riewe, D., J. Wiebach and T. Altmann (2017). "Structure Annotation and Quantification of Wheat Seed Oxidized Lipids by High-Resolution LC-MS/MS." Plant Physiol 175(2): 600-618.Wiebach, J., M. Nagel, A. Börner, T. Altmann and D. Riewe (2020). "Age-dependent loss of seed viability is associated with increased lipid oxidation and hydrolysis." Plant, Cell & Environment 43(2): 303-314.
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
