
©
CHARACCESS: Genomik und Phänomik österreichischer Käferbohnen-Herkünfte mit dem Fokus auf Hitzetoleranz
Projektleitung
Alexandra Ribarits
Forschungseinrichtung
Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH und Bundesamt für Ernährungssicherheit
Projektnummer
101193Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Amt der Steiermärkischen Landesregierung| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Schlagwörter (deutsch)
Käferbohne, Phaseolus coccineus, pflanzengenetische Ressourcen, Hitzetoleranz
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Genomics and phenomics of Austrian scarlet runner bean accessions with the focus on heat tolerance
Projektziele
- Charakterisierung der genetischen Diversität des Materials zur Identifizierung von möglichen Akzessionsduplikation sowie der Unterschiede innerhalb und zwischen den Akzessionen (96 Herkünfte)
- Hitzetoleranz-fokussierte phänotypische Charakterisierung (rund 90 Herkünfte)
- Auswahl von hitzetoleranten Herkünften bzw. Individuen
- Identifikation von putativen an die Eigenschaft der Hitzetoleranz gekoppelten Genabschnitten durch kombinatorische Analyse
- Schaffung von direkt verwertbaren Grundlagen für die Züchtung verbesserter, hitzetoleranter Sorten zur Sicherstellung des Anbaus der Käferbohne als landeskulturell wichtige Kulturart
Durch den hitzebedingten Abwurf der Hülsenansätze kam es bei Käferbohnen in den teils extrem heißen und trockenen Sommern der vergangenen Jahre zu massiven Ernteausfällen. Die züchterische Anpassung der Pflanzen an die steigenden Temperaturen soll verhindern, dass die Pflanzen die Blüten und bereits angesetzte Hülsen während der Hitzeperioden abwerfen. Um dieses Vorhaben zu unterstützen, werden das verfügbare Sortenmaterial und das in der AGES-Genbank gelagerte Material mittels modernster Methoden (Genotypisierung-durch-Sequenzierung, GBS) auf genetische Diversität untersucht und beschrieben. Gleichzeitig werden unter geeigneten Bedingungen im Glashaus phänotypische Unterschiede mit dem Fokus auf Hitzetoleranz erhoben. Die Korrelation von Phänotyp und Genotyp (Modul 1) ermöglicht es, putative genetische Marker aufzuspüren, welche mit der Ausprägung der Hitzetoleranz in Verbindung stehen. Anhand dieser Daten können geeignete Herkünfte ausgewählt werden, um die Pflanzen im Freiland genau zu beschreiben und die putativen Hitzetoleranz-Marker zu validieren (Modul 2, Planung nach Durchführung von Modul 1). Vorrangiges Ziel ist die Beschreibung der Diversität von Sorten bzw. Akzessionen und die Erleichterung der züchterischen Arbeit mit der Käferbohne in Hinblick auf Hitzetoleranz. Zusätzlich können die erhobenen Daten für weitere vielseitige Fragestellungen genutzt werden.
Die letzten Jahre waren laut den Jahresberichten der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) durchgehend von hohen Sommertemperaturen gekennzeichnet. Durch die stark reduzierte Ernten bis hin zu Totalausfällen kommt es in heißen Jahren zu Engpässen in der Versorgung mit heimischen Käferbohnen. Da gleichzeitig die Nachfrage nach dieser Spezialität steigt, ist es wünschenswert, mehr Ertragssicherheit zu erreichen. Nicht zuletzt kann so die Anbaufläche ausgeweitet werden. Ein wichtiges Ziel von Züchtungsaktivitäten ist daher die Erhöhung der Hitzetoleranz in den Sorten für den kommerziellen Anbau. Dieses Ziel soll durch das vorliegende Projekt unterstützt werden. Die aus dem vorliegenden Projekt resultierenden Ergebnisse dienen dazu, das vorhandene, lagernde Genmaterial hinsichtlich seiner genetischen Vielfalt zu charakterisieren und jene Herkünfte zu selektionieren, welche eine gesteigerte Toleranz gegen Hitze aufweisen. Durch die kombinatorische Analyse von Phäno- und Genotypen lassen sich an die Hitzetoleranz gekoppelte Genabschnitte assoziieren. Auf dieser Grundlage können molekulare Marker für die Nutzung in der Züchtung entwickelt werden.