Identification of quantitative trait loci (QTL) for drought tolerance and leaf senescence in juvenile barley

HONIGHÄUSCHEN (BONN) – Im Rahmen des Klimawandels kommt der Toleranz gegenüber Trockenstress eine steigende Bedeutung zu. Durch die durch Trockenstress ausgelöste frühzeitige Blattseneszenz kommt es zu einem Abbruch der Photosynthese und frühzeitig zu Umlagerungsprozessen von gespeicherten Assimilaten in das Korn. Da eine Phänotypisierung auf Trockenstress und Seneszenz in den Züchtungsprozess der Gerste nur schwer zu integrieren ist, sind markergestützte Selektionsverfahren von Vorteil. Ziel dieser Arbeit war es daher, mittels genomweiter Assoziationsstudien (GWAS) Marker zu identifizieren, die mit Trockenstress-, oder lattseneszenzparametern in juveniler Gerste assoziiert sind. Für die Phänotypisierung hinsichtlich der Reaktion auf Trockenstress und dadurch induzierter Blattseneszenz, wurde ein Screening- Verfahren entwickelt, welches eine verlässliche Erfassung dieser Merkmale erlaubt. 156 Wintergerstengenotypen wurden in frühen Entwicklungsstadien im Gewächshaus unter Kontroll- und Stressbedingungen analysiert. Die Trockenstressapplikation erfolgte vom Primärblattstadium für 4 Wochen. In diesen Versuchen wurden sechs physiologische Merkmale erfasst (Biomasse, Blattfarbe, Elektronentransportrate am Photosystem II, Osmolalität, Gehalt an freien Prolin und der Gesamtgehalt an löslichen Zuckern), sowie Expressionsstudien für Gene welche in die Trockenstressreaktion bzw. die Seneszenz involviert sind, durchgeführt. Für diese Merkmale und die Expression der 14 ausgewählten Gene konnten signifikante Genotyp und Behandlungseffekte nachgewiesen werden. Anhand dieser Daten und 3.212 SNP Markern des Illumina 9k iSelect Chips wurden GWAS durchgeführt, um Genomregionen (QTL und eQTL) zu lokalisieren. Insgesamt konnten für die physiologischen Merkmale 47 QTL für die Reaktion auf Trockenstress, und weiterhin 15 eQTL identifiziert werden. Dabei wurden zwei Haupt- QTL-Regionen auf Chromosom 2H bei 50 cM und 5H bei 45 cM lokalisiert, in denen einige QTL für unterschiedliche Parameter, wie Biomasse und Blattfarbe nachgewiesen wurden. In diesen QTL-Regionen wurden Proteine identifiziert, die im Zusammenhang mit Trockenstress und Blattseneszenz stehen. Vier der regulierenden Gene zeigten eine differentielle Expression und es wurden entsprechend eQTL identifiziert. Ein eQTL für TRIUR3 stimmte mit dem, mittels phänotypischer Daten identifizierten QTL auf Chromosom 5H überein. Die assoziierten Marker BOPA1_9766- 787 und SCRI_RS_102075 können nach Validierung geeignete Marker für eine Selektion auf Trockenstresstoleranz und Blattseneszenz in der Gerstenzüchtung darstellen.

 

Über „Identification of quantitative trait loci (QTL) for drought tolerance and leaf senescence in juvenile barley“

Das vorliegende Sachbuch zu Themen aus Umwelt und Natur „Identification of quantitative trait loci (QTL) for drought tolerance and leaf senescence in juvenile barley“ wurde erarbeitet und verfasst von Gwendolin Wehner. Dieses Sachbuch erschien am 06.12.2016 und wurde herausgegeben von Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI).

Bücher wie „Identification of quantitative trait loci (QTL) for drought tolerance and leaf senescence in juvenile barley“ sind im Onlineshop des Honighäuschens bestellbar. Online bestellte Fachbücher zur Imkerei und zu anderen Themen der Umwelt und des Artenschutzes sind zu den üblichen Öffnungszeiten auch direkt im Buchladen Bundesamt für magische Wesen in Bonn, der Stauhauptstadt von Nordrhein-Westfalen abholbar und werden auf Wunsch verschickt.

Das Thema Bienensterben, Rückgang von Insekten und allgemeines Artensterben ist in aller Munde und das Honighäuschen als frühere Bioland Imkerei hat sich von Anfang an daran beteiligt. Mehr als 35 Jahre Imkereierfahrung nahmen ihren Anfang 1982 mit den ersten eigenen Bienen.

Der zehnjährige Junge, der 1977 einem Hamburger Imker über die Schulter schaute; der Fünfzehnjährige, der mit der Imkerei in Zeiten begann, in denen es noch keine Varroamilbe gab; der achtzehnjährige Fahrschüler, der lernte, dass man die Windschutzsscheibe seines Autos nach einer längeren Fahrt von Insekten säubern muß; der zwanzigjährige Student, der für seine Bienen einen Platz in Bonn suchte; der dreißigjährige Berufsimker, der seinen Bienen quasi eine Gutenachtgeschichte erzählte und sich den Kopf zerbrach, wie man die Umwelt mit ihren Bienen, Wespen, Schmetterlingen und andere blütenbesuchenden Insekten vor den Machenschaften der Agrargiftindustrie und der Gleichgültigkeit agrarindustriehöriger Politiker schützt; der Imker, der nicht nur auf dem Weihnachtsmarkt Bonn die Öffentlichkeit suchte, um bei Führungen an den Bienen auf dem Dach der Bundeskunsthalle zu erleben, dass Kinder (und deren Helikoptermuttis!) Angst vor Schmetterlingen hatten, bis hin zum Begleiter von Forschungsprojekten zu den Riesenhonigbienen Nepals oder den Killerbienen Afrikas, stellt fest, dass etwas sehr im Argen liegt in unserem Umgang mit der Umwelt.

Es sollte jedem bewußt sein, dass die Haltung „Natur ja, aber bitte woanders!“ nicht in Ordnung ist.

Die wunderschöne Welt der Natur

Jeder Griff zum Unkrautvernichtungsmittel, um den Rasen „schön ordentlich“ zu halten, bevor „die Nachbarn was sagen“; jeder überflüssige Einsatz zur Bekämpfung eines Wespennestes – ja, auch damit habe ich zu tun und berate gern, wenn ein Hornissennest in einem Kindergarten oder ein Wespennest in Bonn den Haus- und Gartenbesitzer vor Fragen stellt, sollte begleitet sein von der Frage, ob das wirklich sein muß.

In unserem Online-Buchshop finden Sie viele Bücher wie „Identification of quantitative trait loci (QTL) for drought tolerance and leaf senescence in juvenile barley“, die Ihnen die fantastische Welt der Bienen, Wespen, Ameisen, Hornissen und Schmetterlinge sowie anderer Insekten näherbringen.

Aber nach wie vor stehe ich Ihnen auch gern zu einem Gespräch oder zu einer Beratung im Umgang mit Bienen, Wespen, Hornisse, Wildbienen und Hummeln zur Verfügung, wenn Sie Fragen haben. Besuchen Sie uns in Bonn im Bundesamt für magische Wesen.

Und natürlich gibt es auch weiterhin Honig, Bienenwachskerzen und Met bei uns und zwar das ganze Jahr – nicht nur zu Weihnachten.