Genome-wide DNA-(de)methylation is associated with Noninfectious Bud-failure exhibition in Almond (Prunus dulcis [Mill.] D.A.Webb).

Noninfectious bud-failure (BF) remains a major threat to almond production in California, particularly with the recent rapid expansion of acreage and as more intensive cultural practices and modern cultivars are adopted. BF has been shown to be inherited in both vegetative and sexual progeny, with exhibition related to the age and propagation history of scion clonal sources. These characteristics suggest an epigenetic influence, such as the loss of juvenility mediated by DNA-(de)methylation. Various degrees of BF have been reported among cultivars as well as within sources of clonal propagation of the same cultivar. Genome-wide methylation profiles for different clones within almond genotypes were developed to examine their association with BF levels and association with the chronological time from initial propagation. The degree of BF exhibition was found to be associated with DNA-(de)methylation and clonal age, which suggests that epigenetic changes associated with ageing may be involved in the differential exhibition of BF within and among almond clones. Research is needed to investigate the potential of DNA-(de)methylation status as a predictor for BF as well as for effective strategies to improve clonal selection against age related deterioration. This is the first report of an epigenetic-related disorder threatening a major tree crop

Eine exemplarische Betrachtung des Einflusses von Genotyp und Fütterung auf Mastleistung, Schlachtkörperqualität und Fleischqualität in der ökologischen Schweinemast

In der ökologischen Schweinemast bestimmt das Vermarktungsziel die Auswahl der Genetik und Fütterungsintensität. Eine vornehmlich schlachtkörperqualitäts-orientierte Vermarktung, d. h. die Ausrichtung auf Fleischertrag, verlangt moderne Genotypen mit hoher körpereigener Proteinsynthesekapazität (also z. B. eher geringe Duroc-Genanteile im Masttier) und Rationen, die eine qualitativ hochwertige Aminosäurenversorgung gewährleisten, was zu einem mehr oder weniger hohen Nährstoffimport von außen in das landwirtschaftliche System hinein führt (high external input system). Fleischqualitäts-orientierte Vermarktungsziele tolerieren Genotypen mit niedrigerer körpereigener Proteinsynthesekapazität bzw. Rationen mit geringwertigerem Aminosäurenprofil bis hin zu Rationen vollständig betriebseigener Herkunft, woraus ein low external input system resultiert

Vergleich einer Zucchinihybridsorte mit einer Zuchtlinie unter Ökolandbau-Bedingungen hinsichtlich der Bildung erster pistillater Blüten- bzw. Früchte

Die Dauer von der Pflanzung der Zucchinipflanze (Cucurbita pepo L.) bis zu deren Bildung der ersten pistillaten Blüte und schließlich Frucht variiert je nach Umwelt. In diesem Experiment wurden die Tage von der Pflanzung bis zum Beginn der ersten pistillaten Blüte sowie die Bildung der ersten Frucht von zwei verschiedenen Zucchini-Genotypen unter biologischen Anbaubedingungen ausgewertet. Die beiden Genotypen wurden zu drei verschiedenen Zeitpunkten (jeweils einen Monat auseinander) innerhalb einer Anbauphase gepflanzt. Die Gradwachstumstage (GDD) wurden berechnet, um mögliche Unterschiede zwischen den beiden Genotypen zu bewerten. Die erzielten Ergebnisse zeigten Unterschiede zwischen der erforderlichen Anzahl von Tagen und GDD nach dem Pflanzen bis zum Beginn der ersten pistillaten Blüte und Frucht

Genetische Adaption an lokale, ökologische Anbaubedingungen: Vergleich zwischen ‚bester’ reiner Linie und genetisch breiter Population am Beispiel Sommer- und Winterackerbohne

Die Fababohne (Vicia faba L.) ist als Körnerleguminose eine ‘low input’-Frucht, die gut zur ökologischen Landwirtschaft passt und die dem ökologischen Anbausystem eine Reihe von Vorteilen gibt (z.B. ‚break crop’, positive N-Bilanz, Unkraut-Unterdrückung). Der Einsatz von Chemikalien in der konventionellen Landwirtschaft mildert dort teilweise die Auswirkungen von Umweltschwankungen auf die Feldfrucht. In der ökologischen Landwirtschaft ist es sehr wichtig, genetische Variation zu nutzen als Mittel, um mit den agro-ökologischen und umweltbedingten Schwankungen umzugehen, um das Risiko eines Anbau-Misserfolges zu vermindern. Deswegen benötigt die ökologische Landwirtschaft Sorten, die besonders an die ökologischen Bedingungen angepasst sind. Die hauptsächlichen Ziele dieser Studie waren: (1) lokal angepasste Ackerbohnen-Sorten für einige ökologische Bauernhöfe in Deutschland zu entwickeln, und dazu den partizipativen Ansatz zu wählen, (2) eine lokale mit der üblichen, überregionalen Pflanzenzüchtung zu vergleichen, und Inzuchtlinien mit synthetischen Sorten als Sortentyp für die ökologische Landwirtschaft zu vergleichen, (3) die Wirkung von Heterogenität des Inzuchtstatus und der Wuchshöhe auf die Konkurrenz zwischen Fababohnen-Genotypen abzuschätzen und schließlich (4) die Konkurrenzkraft zwischen Unkraut und Ackerbohnen-Genotypen zu prüfen, wenn die Bohnen sich in ihrer Heterozygotie, Heterogenität und Wuchshöhe kontrastierend unterscheiden. Für das erste Ziel wurden 49 Sommerbohnen-Genotypen und 56 Winterbohnen-Genotypen mit unterschiedlicher genotypischer Struktur (hoch und niedrig heterozygot bzw. heterogen) in Feldversuchen über vier ökologische Standorte und einen konventionellen Standort in Deutschland über die Jahre 2004, 2005 und 2006 geprüft. Das Material umfasste sowohl bei Winterbohnen als auch bei Sommerbohnen 18 Inzuchtlinien, ihre 18 Polycross-Nachkommenschaften, Polycross-Nachkommenschafts-Mischungen, Inzuchtlinien-Mischungen, eine F1-Hybriden-Mischung (Sommerbohnen) und Kontroll-Genotypen. Der Ertrag von synthetischen Sorten wurde aus dem Ertrag von Inzuchtlinien und ihren Polycross-Nachkommenschaften vorhergesagt. Für das zweite Ziel wurden die Resultate der genotypischen Leistung von Inzuchtlinien und Polycross-Nachkommenschaften von Sommerbohnen-Genotypen über diese fünf Orte und diese drei Jahre betrachtet. Für das dritte Ziel wurde ein Experiment über drei Jahre (2004, 2005, 2006) an einem Ort durchgeführt, wo geprüft wurden: eine hochwüchsige Hybride, eine hochwüchsige Hybriden-Mischung, eine kurze Hybriden-Mischen, eine hoch- und eine kurzwüchsige Inzuchtlinie, dieses in allen möglichen Zwei-Komponenten-Kombinationen des Typs „Linie plus Hybride“ und „Linie plus Linie“. Für jede Kombination wurde eine Serie von fünf Mischungs-Anteilen der je zwei Komponenten aufgestellt. Effekte aufgrund von Konkurrenz zwischen den Komponenten wurden auf der Ebene der Parzellen und auf der Ebene der einzelnen Komponenten erfasst. Was das vierte Ziel betrifft, so wurde ein Satz von 24 Genotypen, der aus verschiedenen genotypischen Strukturen zusammengesetzt wurde (acht Inzuchtlinien, acht Polycross-Nachkommenschaften, zwei Inzuchtlinien-Mischungen, zwei F1-Hybriden-Mischungen, vier Kontroll-Genotypen) unter zwei Behandlungen geprüft: mit Unkraut und ohne Unkraut. Die Konkurrenzkraft dieser Fababohnen-Genotypen gegenüber dem Unkraut wurden mit dem Modell-Unkraut Camelina sativa in zwei Orten in den Jahren 2005 und 2006 geprüft. Die Resultate dieser Versuche zeigten, dass die Kriterien der Landwirte bei der züchterischen Auslese stark durch die biotischen und abiotischen Bedingungen beeinflusst war, denen die Ackerfrucht an dem jeweiligen Ort ausgesetzt war. Der Ertrag bildete für alle Partner ein wichtiges Merkmal für die Einschätzung der Genotypen. Unerwarteterweise wurden anscheinend eher homogene Genotypen als heterogene Genotypen von den Landwirten wertgeschätzt. Aufgrund der großen Genotyp x Orts-Interaktionen der ökologischen Anbauorte versprach eine lokale Züchtung höhere Selektionsgewinne und wäre offensichtlich effizienter als die überregionale Züchtung. Trotz der großen Varianz zwischen Inzuchtlinien, die einer lokalen Züchtung zur Verfügung steht und die einen hohen Auslesegewinn erlaubt, waren die Synthetiks mit dem höchsten Ertrag in beiden Züchtungsstrategien aufgrund ihrer partiell genutzten Heterosis den Linien mit dem höchsten Ertrag überlegen. Durch ihre Heterogenität und Heterozygotie haben synthetische Sorten den Vorteil, an einem gegebenen Anbauort über die Jahre stabiler und auch anpassungsfähig zu sein. Außerdem zeigte sich klar, dass Heterogenität für den Inzuchtstatut, eine Eigentümlichkeit von Fababohnen-Synthetiks, ein Vorteil ist und zu einer Erhöhung der Ertragsleistung führt. Heterogenität der Wuchshöhe im Fall von Inzuchtlinien wurde nicht als Vorteil für die Ertragsleistung gefunden. Mit der Heterozygotie der Genotypen stieg die Konkurrenzkraft gegenüber Unkräutern, was durch die Hybriden-Mischungen gezeigt wurde, die die höchste Konkurrenzkraft hatten, wohingegen Inzuchtlinien am konkurrenzschwächsten waren. Es wurde innerhalb einer genotypischen Struktur (z.B. innerhalb der Gruppe der Inzuchtlinien) keine Korrelation zwischen der Ertragsleistung von Genotypen und ihrer Konkurrenz-Reaktion gefunden. Die Konkurrenzkraft gegen Unkräuter wurde durch frühe Blüte, hohen Wuchs und hohe Heterozygotie verbessert, obwohl einige Inzuchtlinien gefunden wurden, die gegen den Unkrautstress ebenso konkurrenzkräftig waren wie die teilweise heterozygoten und heterogenen Polycross-Nachkommenschaften und Kontroll-Genotypen. Dennoch, über all die verschiedenen Aspekte dieser Studie erschien generell Heterozygotie und Heterogenität als notwendiges Charakteristikum einer Sorte, um zu den Bedingungen und Auflagen der ökologischen Landwirtschaft zu passen. Somit scheint die synthetische Sorte der angemessene Sortentyp zu sein, der den Erfordernissen der ökologischen Landwirtschaft entspricht

Züchterische Weiterentwicklung samenfester Brokkolisorten für den Ökologischen Landbau im Hinblick auf agronomische Merkmale, sekundäre, bioaktive Inhaltsstoffe und sensorische Eigenschaften

Ziel des Projektes war, Zuchtpopulationen bzw. traditionelle, offen blühende Brokkoli-Sorten (keine Hybriden bzw. CMS-Hybriden) speziell für den Ökologischen Landbau zu prüfen. Wichtige Eigenschaften waren dabei Ertragssicherheit, Einheitlichkeit, enges Erntefenster, Festigkeit der Blume sowie hohe Gehalte an sekundären, bioaktiven Inhaltsstoffen, insbesondere von Glucosinolaten. Um eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit zum Screening von bioaktiven Inhaltsstoffen zu entwickeln, die für den On-Farm-Einsatz geeignet ist, wurde zudem ein zerstörungsfrei arbeitendes Sensortool getestet. Während der dreijährigen Projektlaufzeit erfolgten On-Farm-Selektionen geeigneter Brokkolilinien/-sorten auf Kultursaat-Zuchtstandorten sowie auf der Versuchsstation für Ökologischen Landbau Kleinhohenheim, Universität Hohenheim. Die Ergebnisse des Projektes zeigten, dass bei großer Variabilität unter den Genotypen einige bereits vielversprechende agronomische Eigenschaften (Blumengewicht, Aberntegrad, Ertrag, Blumendurchmesser) aufwiesen, die nur leicht unter denen der untersuchten Hybriden lagen. Die Glucosinolatgehalte waren signifikant abhängig von Genotyp und Anbauzeitraum, wobei die samenfesten Genotypen und Sorten tendenziell höhere Glucosinolatgehalte zeigten als die Hybridsorten. Im Projektverlauf konnte beim Vergleich der Mutterlinien mit den züchterisch bearbeiteten Genotypen ein Zuchtfortschritt zu höheren Glucosinolatgehalten festgestellt werden. Für Einzelglucosinolate konnte eine Kalibierung des Sensortools erfolgreich durchgeführt werden, wobei der Beginn der Blumenentwicklung sich als Zeitpunkt für erste Messungen als günstig erwies. Der Einsatz des Sensortools im Blattstadium war jedoch nicht möglich. Bei den Verkostungen durch hedonische und analytische Panels wurden zwei samenfeste Genotypen und eine Hybride als besonders schmackhaft bewertet. Schlussendlich konnten zwei samenfeste Genotypen identifiziert werden, die in allen Eigenschaften (agronomisch, Glucosinolatgehalte, Geschmack) gut bis sehr gut bewertet wurden und daher für die weitere Sortenentwicklung geeignet sind

Entwicklung von Wintererbsenprototypen (Pisum sativum L.) im Gemengeanbau unter ökologischer Bewirtschaftung

Ziel des Projektes war die züchterische und pflanzenbauliche Entwicklung und Optimierung von Wintererbsenprototypen, die sich durch Winterhärte, Standfestigkeit, eine klare Determinierung sowie eine hohe Ertragsleistung bei möglichst guter Qualität als Futtermittel auszeichnen. Die neuen Sorten sollten darüber hinaus eine geringe Krankheitsanfälligkeit aufweisen und besonders für den Gemengeanbau mit Wintergetreiden und -ölfrüchten geeignet sein. Damit sollten sowohl die notwendigen Vorarbeiten zur Zulassung neuer Sorten unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus geleistet als auch ein Leitbild für die weitere Züchtung von Wintererbsen für Reinsaat oder für den Gemengeanbau vorgelegt werden. Basierend auf 5 Kreuzungen vollblättriger, buntblühender Winterfuttererbsen und weißblühender, halbblattloser Körnererbsen wurden aus 33 Nachkommenschaftslinien und genetischen Ressourcen mit einem weitem Spektrum an morphologischen Kombinationen von Blatttypen und Blütenfarben sowie Pflanzenlängen nach einem Testdurchgang an 2 Standorten im Jahr 2011 12 Genotypen selektiert (eine halbblattlos-bunte, sechs halbblattlos-weiße, zwei vollblättrige-bunte und drei vollblättrig-weiße Genotypen). Diese wurden bis zum Jahr 2013 auf beiden Standorten auf ihre Anbaueignung im Gemengeanbau und der Reinsaat hinsichtlich Überwinterungsleistung, Feldaufgang, Standfestigkeit, Deckungsgrad, unspezifische Krankheitsanfälligkeit, Ertrag sowie Futterwerteigenschaften überprüft und mit der Referenzsorte EFB33 und 3 weiteren Herkünften verglichen (alle vollblättrig–bunt). Im Jahr 2013 wurden außerdem noch 2 Standorte hinzugenommen. Mit den geprüften Linien konnte das bisherige Sortenspektrum erweitert und insbesondere hinsichtlich der Anbauwürdigkeit von Wintererbsen zur Körnernutzung im Gemengeanbau in Bezug auf eine verbesserte Standfestigkeit, gleichmäßigere Abreife, höhere TKM und Ertrag ein wichtiger Beitrag geleistet werden. Jedoch war die Ertagsleistung abhängig von der Witterung, dem Standort und der Anbauform. Der Reinertrag der Genotypen reichte daher von 1 bis 52 dt/ha. Die beiden Genotypen der vollblättrig-buntblühenden und der halbblattlos-buntblühenden Gruppe waren bis auf wenige Ausnahmen über alle Jahre, Standorte und Anbauformen unter den 50% der Besten. Sie wiesen auch die geringste Krankheitsanfälligkeit gegenüber boden- und samenbürtigen Krankheiten auf. Insbesondere der Genotyp L1 zeigte auf allen Standorten und in allen Anbauformen gute Ertragsleistungen, zeigte einen determinierten Wuchs und wies im Gemenge eine gute Standfestigkeit auf. Dagegen war das Bild der Genotypen aus der weißblühenden Gruppe differenzierter. Während der Feldaufgang in enger Beziehung zur Blütenfarbe stand, konnte für das Merkmal Überwinterung kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die Blütenfarbe festgestellt werden. Um extreme Kahl- und Wechselfröste abzupuffern, muss die Überwinterungsleistung insbesondere auf weniger wüchsigen Standorten noch gesteigert werden. Die Gemenge mit Triticale haben sich als besonders gut im Vergleich zu Roggen, Weizen oder Winter-Ölfrüchten herausgestellt, da hier durchschnittlich der höchste Reinertrag bzw. Gesamtertrag erreicht wurde und die Entwicklungsstadien der Triticale sehr gut mit den Wintererbsen übereinstimmten. Dies erwies sich auch im extrem kalten Winter 2012 als sehr günstig. Eine Reinsaat der Genotypen ist - aufgrund der hohen Pflanzenlängen und des Beikrautdrucks - weiterhin nicht zu empfehlen. Gute Futterwerteigenschaften zeigten sich insbesondere bei den vollblättrigen, weißblühenden Genotypen, da sie nur geringe Tanningehalte und hohe Rohproteingehalte aufwiesen. Bei allen Genotypen wurde lediglich eine geringe Trypsininhibitorenaktivität nachgewiesen

Prüfung von Wintererbsengenotypen auf ihre Winterhärte

In 2010 two field experiments were set up and conducted under conditions of organic farming on two locations (clay loam and loamy sand) examining a set of winter pea genotypes (F7 generation crosses of winter and spring peas) for their winter hardiness, in the field and in a frost chamber under controlled conditions. The results from the first experimental season show no distinct correlation between flower colour and winter hardiness (survival rate). At the same time the marked range of survival rates within crossing groups and within leaf type x flower colour combinations confirm the relevance of further selection

Evaluierung ausgesuchter genetischer Ressourcen von Winterkörnererbsen des Vavilov‐Instituts St. Petersburg auf Winterhärte, Ertrag und Rohproteinqualität

Bei Wintererbsen ist die Variation für eine ausgeprägte Frosttoleranz gegenüber Kahlfrösten und Wechselfrösten gering. Die bisher mit Unterstützung des BÖLN, des Saatgutfonds und der Seidlhofstiftung evaluierten und entwickelten Genotypen wiesen im Vergleich mit im Handel erhältlichen Wintererbsen bereits eine gute Überwinterungsrate auf, leider aber noch nicht hinreichend zufrieden stellend bei stärkeren Kahlfrösten und Wechselfrösten ohne Schneebedeckung, die den Wintererbsen insbesondere auf leichten Böden erheblich zusetzten. An diese Witterungsverhältnisse am besten angepasst zeigten sich wiederholt buntblühende, vollblättrige Wuchstypen, die dem Futtererbsentyp entsprechen. Weißblühende Wintererbsen aus Kreuzungen mit diesen, die bisher eine gute Toleranz bei längeren Kahlfrostperioden auf dem Standort Darzau aufwiesen, sind in Entwicklung. Jedoch ist eine Variationserweiterung über Kreuzungen mit erblich abweichenden, weißblühenden Wintererbsenlinien, die ihrerseits über eine möglichst andersartige Frosttoleranz verfügen, erforderlich. Mit dem Vorhaben sollen daher Elternlinien ausfindig gemacht werden, mit denen die genotypische Vielfalt im Bereich der weißblühenden Winterkörnererbsen erweitert werden kann, um letztendlich neue Zuchtlinien mit verbesserten Frosttoleranzen und Krankheitsresistenzen entwickeln zu können. Zwölf als „Wintererbse“ gekennzeichnete Akzessionen aus der Genbank des Vavilov Instituts in Sankt Petersburg wurden im Ertragsprüfungsanbau und im Zuchtgarten in Darzau (Niedersachsen) getestet. Als Referenzlinien wurden weitere Genotypen aus den USA, Ungarn und Zuchtstämme der Getreidezüchtungsforschung Darzau verwendet. Als Merkmale wurden untersucht: Überwinterungsrate (Pflanzenanzahl vor dem Winter und nach dem Winter), Stand nach Winter, Standfestigkeit, Ertrag, morphologische Eigenschaften und Rohprotein sowie Aminosäuren mittels NIRS. Der Anbau der Erbsen erfolgte mit Triticale (cv. Benetto) als additives Gemenge. Die Aussaatstärke für Erbsen war 60 kf. Kö/m² und für Triticale 130 kf. Kö/m²

Adaptive aspects of the polymorphisms at the <i>Adh</i> and<i> αGpdh</i> loci in <i>Drosophila melanogaster</i>

Dit proefschrift beschrijft een onderzoek naar het optreden van interacties tussen de effecten van de Adh en aGpdh loci in omstandigheden zonder alcohol en de gevolgen hiervan voor het optreden van natuurlijke selectie. ... Zie: Samenvattin

Aufbau eines Zuchtprogramms zur Entwicklung widerstandsfähiger Erdbeersorten mit spezieller Eignung für den ökologischen Landbau

Die Krankheitserreger Botrytis cinerea und Xanthomonas fragariae, gegen die derzeit keine wirksamen Mittel zugelassen sind, sind von besonderer Bedeutung für den ökologischen Erdbeeranbau. Eine Bekämpfung dieser Erreger ist nur mit indirekten pflanzenbaulichen Maßnahmen oder durch den Einsatz von Pflanzenstärkungsmitteln möglich. Resistente oder tolerante Sorten mit spezieller Eignung für den ökologischen Anbau wären ein alternativer Ansatz zur Verbesserung der Effizienz im Erdbeeranbau. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, ein bereits bestehendes Programm zur Züchtung von Erdbeersorten für den konventionellen Anbau an die Bedürfnisse des ökologischen Landbaus anzupassen. Eines der wichtigsten Ziele in diesem Züchtungsprogramm ist die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit neuer Erdbeersorten gegenüber den beiden oben genannten Schaderregern. Dafür sollen in Phase 1 des Projektes Erdbeersorten der Deutschen Genbank Obst sowie Erdbeersorten und Erdbeerwildarten der Obstgenbank des JKI in Dresden-Pillnitz auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber B. cinerea und X. fragariae getestet werden, wozu mit beiden Erregern Resistenztests im Gewächshaus durchgeführt werden. Für X. fragariae existiert bereits ein etablierter Resistenztest, für B. cinerea muss ein solcher Test erst etabliert werden. Dazu wird zu Beginn des Projektes eine Erregerstammsammlung angelegt. Im Anschluss an die Evaluierung der genetischen Ressourcen werden widerstandsfähige Genotypen ausgewählt, mit denen Testkreuzungen durchgeführt werden, um die Vererbung der Widerstandsfähigkeit zu studieren und den Erfolg eines möglichen Züchtungsprogrammes abzuschätzen. Mit Hilfe der Ergebnisse der Testkreuzungen sollen Genotypen identifiziert werden, die für eine gezielte Resistenzzüchtung geeignet sind