Standortspezifische Populationsentwicklung durch natürliche Selektion am Beispiel der Linse
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Linse wird als Modell für die Entwicklung genetischer Ressourcen verwendet. Im Zusammenhang mit der Erhaltung und Nutzung von pflanzengenetischen Ressourcen wird neben der Lagerung von Samen in Genbanken (ex-situ) zunehmend die Bedeutung eines kontinuierlichen Anbaus on-farm betont. Es gibt aber kaum Untersuchungen dazu, in wie weit und wodurch es dabei zu einer evolutiven Anpassung der Sorten an bestimmte Umweltbedingungen kommt. Die Entwicklung der Biodiversität im on-farm Management wurde an drei Sorten untersucht, die über 10 Generationen in drei Betrieben mit unterschiedlichen klimatischen und edaphischen Bedingungen nachgebaut und an einem Ort zusätzlich auf divergente Samengröße selektiert wurden. Die Generationen 0, 5 und 10 der drei Sorten von allen drei Orten wurden 2015 und 2016 an allen drei Orten geprüft. In den Generationen 0 und 10 und in der Selektion auf Samengröße wurde die Diversität anhand von Einzelpflanzen-Nachkommenschaften im Feld und mit SNP Markern erfasst. Der Test der Generationen 10 unter Trockenstress wurde 2014-2016 in mobilen „rainout sheltern“ durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass die Populationsentwicklung sehr stark durch den Standort geprägt sein kann, vorausgesetzt die Ausgangspopulation ist entsprechend divers. Dies wurde auch durch die Untersuchung mit molekularen Markern bestätigt. Ein „Heimvorteil“, eine agronomische Überlegenheit der Selektion, die am Prüfort selektiert wurde, wurde aber nicht beobachtet; tendenziell waren Populationen, die an dem ertragsärmsten Ort unter Stress selektiert wurden, ertragreicher. In den Trockenstress-Versuchen wurden stärkere Unterschiede zwischen Sorten, als zwischen Populationen innerhalb der Sorten beobachtet. Natürliche Auslese konnte das Samengewicht je nach Ort positiv oder negativ beeinflussen. Trotz der teilweise sehr starken Selektion je Ort blieb die Gesamt-Diversität über alle Orte erhalten. Als Schlussfolgerung sollte eine On-farm-Bewirtschaftung pflanzengenetischer Ressourcen unbedingt parallel unter verschiedenen Umweltbedingungen durchgeführt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014) Site-specific adaptation by natural selection. A case study with lentil. In: GPZ Congress 2014: Genetic Variation in Plant Breeding. September 23-25, 2014, Kiel University. Book of abstracts: 45
Ruland M, Wedemeyer-Kremer B, Horneburg B
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(2015) Site-specific adaptation of lentil by natural selection and its effect on drought stress. Actas AEL 6:51-52
Ruland M, Trouchaud S, Senbayram M, Horneburg B
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(2016) Site-specific adaptation by natural selection. A case study with lentil. German Plant Breeding Conference, 8.-10.5.2016, Bonn
Ruland M, Wedemeyer-Kremer B, Becker HC, Horneburg B
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(2016) Temporal and regional development of lentil populations by natural selection on-farm. In: Second International Legume Society Conference, 11.-14.10.2016, Tróia, Portugal. Book of Abstracts, p.106
Ruland M Becker HC, Horneburg B
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(2017) Crop Adaptation in OnFarm Management by Natural and Conscious Selection: A Case Study with Lentil. In: Rahmann G et al: Proceedings of the 19th Organic World Congress, 9-11.11.2017, New Delhi, India, 366-369
Ruland M, Wedemeyer-Kremer B, Becker HC, Horneburg B
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(2018) On-farm management as a tool to maintain diversity and to select superior genotypes In: Baćanović-Šišić J, Dennenmoser D, Finckh MR, eds., Symposium on Breeding for Diversification: A Joint Meeting ..., 19.–21. February 2018, Witzenhausen, Germany. Kassel University Press: 16-18
Horneburg B, Ruland M, Wedemeyer-Kremer B, Becker HC
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(2018) Site-specific adaptation by natural selection. A case study with lentil. Dissertation Georg-August-Universität Göttingen
Ruland M
