Genetische Architektur der Eigen- versus Testkreuzungsleistung für wichtige agronomische Merkmale beim Roggen
Final Report Abstract
Gegenstand des Forschungsprojektes war die erstmalige Untersuchung der genetischen Architektur der Linieneigen- (LE) und Testkreuzungs (TK)-Leistung bei Roggen mittels QTL-Kartierung von acht agronomisch wichtigen Merkmalen. Der genotypische Variationskoeffizient war für LE bei allen Merkmalen höher als für TK. Dies war aufgrund der quantitativ-genetischen Theorie zu erwarten. Daraus resultiert, dass eine phänotypische Selektion von LE sehr viel effektiver und einfacher durchzuführen wäre als die der TK. Auch sind die Schätzwerte der Heritabilität für Linien sehr viel höher als für Testkreuzungen. Ausnahmen bilden hier nur das Hektolitergewicht und der Gesamtpentosangehalt. Für die Beurteilung einer effektiven und erfolgreichen frühen indirekten Selektion der TK aufgrund von LE ist eine möglichst hohe genotypische Korrelation zwischen beiden genetischen Strukturen Voraussetzung. Es wurde eine mittlere bis hohe genotypische Korrelation zwischen LE und TK bei allen Merkmalen gefunden. Um zu entscheiden, für welche Merkmale eine indirekte Selektion erfolgversprechend ist, kann die relative Effizienz dienen, die neben der genotypischen Korrelation auch die Größe der genotypischen Varianzen berücksichtigt. Demnach ist bei Pop-A eine indirekte Selektion bei Fallzahl, löslichem Pentosan- und Proteingehalt gleich gut oder überlegen gegenüber einer direkten Selektion auf TK. Die Studie ergab außerdem, dass eine Mehrlinienkreuzungs-QTL-Analyse einen sehr effektiven Ansatz darstellt, um mit hoher Güte QTL zu detektieren. Die molekulargenetische Untersuchung der Gründe für eine Abweichung der genotypischen Korrelation zwischen LE und TK von eins deutet nicht auf die Präsenz von signifikanten Dominanzeffekten. Allerdings konnten wir für die überwiegende Anzahl an Merkmalen signifikante epistatische Effekte nachweisen. Die detektierten epistatischen Effekte trugen zwar nur zum geringen Maß zur phänotypischen Varianz bei, allerdings kann der kumulierte Beitrag der Vielzahl an möglichen epistatischen Effekten rg (LE, TK) substantiell beeinflussen.
Publications
- Korrelation zwischen Linien- und Testkreuzungsleistung bei Roggen: Ergebnisse einer "Multicross-QTL-Kartierung". 64. Tagung der Vereinigung der Pflanzenzüchter und Saatgutkaufleute Österreichs. Gumpenstein, Österreich, 2013
Schwegler D, Wilde P, Korzun V, Reif JC, Miedaner T
- Multiple-line cross quantitative trait locus mapping in sugar beet (Beta vulgaris L.). Mol Breeding 2013, 31:279-287
Schwegler DD, Liu W, Gowda M, Würschum T, Schulz B, Reif JC
(See online at https://doi.org/10.1007/s11032-012-9788-6) - Association between line per se and testcross performance for eight agronomic and quality traits in winter rye. Theor Appl Genet 2014, 127:33-41
Miedaner T, Schwegler DD, Wilde P, Reif JC
(See online at https://doi.org/10.1007/s00122-013-2198-2) - Genotypic correlation and QTL correspondence between line per se and testcross performance in sugar beet (Beta vulgaris L.) for the three agronomic traits beet yield, potassium content, and sodium content. Mol Breeding 2014, 34:205-215
Schwegler DD, Gowda M, Schulz B, Miedaner T, Liu W, Reif JC
(See online at https://doi.org/10.1007/s11032-014-0030-6)
