Phasenspezifische Reaktionsvariabilität der Ertragskomponente von Winterweizen auf Umweltschwankungen während der generativen Entwicklung

• Antragsteller: Professor Dr. Tsu-Wei Chen
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545869818

Die Ertragskomponente von Winterweizen umfassen die Ährenanzahl, die Kornanzahl pro Ähre und das Tausendkorngewicht. Ihre Formation bestimmt den Kornertrag, jedoch variieren sie erheblich unter Feldbedingungen aufgrund signifikanter positiver oder negativer Effekte von Umweltschwankungen während ihrer Entwicklung. Daher ist es wichtig, die sorten- und phasenspezifischen Auswirkungen kurzfristiger Schwankungen in Umweltvariablen auf die Formation der Ertragskomponente zu verstehen. In diesem Projekt werden zwei Datensätze aus groß angelegten Feldexperimenten mithilfe eines innovativen statistischen Ansatzes analysiert, um die sorten- und phasenspezifischen linearen oder nichtlinearen Reaktionen der Ertragskomponente auf Umweltvariablen zu identifizieren. Anschließend werden sensible und nicht sensible Sorten für die Validierung in zwei Reihen von Gewächshaus- und Klimakammerexperimenten ausgewählt. Basierend auf unseren vorläufigen Studien werden die Validierungsexperimente auf zwei besonders innovative Beobachtungen fokussieren. Erstens beeinflusst die globale Strahlung das Tausendkorngewicht kurz vor der Samenreife positiv, eine Phase, die mit maximaler Kornfüllung und dem Welken der Fahnenblätter zusammenfällt. Wir hypothesieren, dass dieser positive Effekt nicht durch erhöhte Photosynthese der Bestandesphotosynthese erreicht wird, sondern durch eine verstärkte Remobilisierung wasserlöslicher Kohlenhydrate. Zweitens beeinflusst eine Erhöhung der Nachttemperatur das Tausendkorngewicht zwischen den Stadien der weißen und grünen Antheren durch eine Zunahme der Zellgröße positiv. Außerdem werden genomweite Assoziationsstudien verwendet, um genomische Regionen zu identifizieren, die mit phasenspezifischen Empfindlichkeiten assoziiert sind. Die gewonnenen Erkenntnisse werden Einblicke in ökophysiologische und genetische Aspekte der Ertragsbildung ermöglichen und wertvolle Informationen für die Züchtung von Ertragsstabilität liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen