Ortrun Kalb

Zuchtmethodische Nutzung von Inzuchtlinien beim Welschen Weidelgras

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor agriculturarum (Dr. agr.) vorgelegt an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 02.02.2004

Abstract
Das Welsche Weidelgras wird nur für den ein- bis zweijährigen Anbau genutzt. Die Züchtung erfolgt bisher über die Prüfung von Topcross-Nachkommenschaften selektierter Klone. Die Klone sind jedoch hochgradig heterozygot und viele 'schwache' Allele werden durch den heterozygoten Zustand verdeckt. Über eine erzwungene Selbstung wurden daher Inzuchtlinien und damit Topcross-Nachkommen und Kreuzungen mit Inzuchtlinien und Synthetiks hergestellt und teilweise mehrortig als Einzelpflanzen und in Parzellen geprüft. Für die Bestäubungskontrolle wurden die zwei Isoenzymsysteme Acp und Pgi eingesetzt und unreine Inzuchtlinien und Kreuzungen verworfen. Inzucht wurde sowohl über einen Leistungsvergleich von verklonten ingezüchteten Pflanzen mit einer Standardsorte an mehreren Orten als auch über den Vergleich von fünf Sorten und zehn Inzuchtlinien erfasst, die Inzuchtdepression war gering. Mit Inzuchtlinien des Deutschen und des Welschen Weidelgrases wurden Assoziationsstudien zwischen AFLP-Markern und phänotypischen Merkmalen durchgeführt. Außerdem wurden spaltende molekulare Marker in einer Selbstungsnachkommenschaft (S1) von Lolium perenne kartiert. Es wurden Primerpaare abgeleitet für Mikrosatelliten-haltige Lolium-Sequenzen aus cDNA-Banken und ihre Übertragbarkeit auf Hafer und Gerste untersucht, ebenso wie die Übertragbarkeit von SNPs und Mikrosatelliten aus Gersten-ESTs und genomischen Mikrosatelliten aus Weizen auf Lolium. Für die Ermittlung der genetischen Breite von Inzuchtlinien, Sorten und Genbankakzessionen wurden AFLPs eingesetzt.

Italian Ryegrass (Lolium multiflorum) is a fodder grass for a one to two years cropping system. In breeding programmes clones are tested for general combining ability in topcross tests. Productivity is measured on clones, which are heterozygous so that many weak alleles are covered. Self progenies of L. multiflorum can be obtained by temperature treatment of flowering plants. Genetic variability was estimated on inbred lines, topcross progenies from pollinated inbred lines, progenies from the crossings of inbred lines and synthetics. With the isoenzymes Acp and Pgi inbred lines and crossings were checked for foreign alleles and ‘unclean’ material was eliminated. Inbreeding depression was recorded from inbred clones that were compared with a standard variety and the comparison of five varieties with ten inbred lines. Association studies between AFLP markers and phenotypic traits were conducted with inbred lines of L. multiflorum and L. perenne. Segregating markers were used for mapping of L. perenne. Primer pairs were developed from a Lolium cDNA-library for sequences containing microsatellites. They were also tested in bulks of oat and barley. SNPs and microsatellites from barley-ESTs and genomic microsatellites from wheat were tested in Lolium. For the identification of gene pools of inbred lines, varieties and gene bank accessions AFLPs were used.

Keywords:
Lolium multiflorum, L. perenne, Inzuchtlinien, Topcross, Synthetiks, Heterosis, Isoenzyme, molekulare Marker, Ähnlichkeiten, genetische Karte

Lolium multiflorum, L. perenne, inbred lines, topcross, synthetics, heterosis, isoenzymes, molecular markers, similarity, genetic map

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhalts-, Abkürzungs-, Abbildungs, Tabellenverzeichnis (1, I-X)
1 Einleitung (1-3)
2 Literatur (4-19)
3 Material und Methoden (20-37)
4 Ergebnisse (38-82)
5 Diskussion (83-105)
6 Zusammenfassung (106-112)
7 Literaturverzeichnis (113-138)
Anhang (139-151)
Publikationen