Mapping of quantitative trait loci regulating nitrogen stress tolerance and leaf rust seedling resistance in two selected populations derived from crosses between exotic and elite barley - [kumulative Dissertation]

Abstract

Ein Ziel der modernen Pflanzenzüchtungsforschung ist es, vorteilhafte exotische Allele aus Wildgerste in Kulturgerste zu übertragen, da diese mehrere gewünschte Eigenschaften bereitstellt. Die meisten dieser Merkmale (z.B. Ertrag) sind komplex und durch viele Gene bestimmt. Solche Gene werden durch quantitative Merkmalsloci (engl.: quantitative trait loci, QTL) repräsentiert, die molekular kartiert werden. Basierend darauf wurden in der vorliegenden Arbeit QTL für verschiedene Merkmale in Gerste kartiert. Die erste Kartierungspopulation war die Introgressionslinienpopulation 'S42IL' (mit zwei N-Stufen: Stress- und Normalbedingung), die zweite war die prä-NAM-Population 'HEB-5' (genestete Assoziationskartierung). In beiden Populationen wurden QTL detektiert, bei denen die exotischen Allele mit vorteilhaften Merkmalseigenschaften assoziiert waren. Die QTL lagen sowohl in bisher unbekannten als auch in bereits bekannten Genomregionen.

One aim of modern plant breeding research is to introduce favorable exotic alleles from wild barley into cultivated barley, as this provides multiple desired characteristics. Most of these traits (e.g. yield) are complex and determined through multiple genes. Such genes are represented through quantitative trait loci (QTL) that are mapped molecularly. Under this theme multiple traits were mapped in barley in the present study. The first mapping population was the introgression line population 'S42IL' (with two N levels: stress and conventional condition), the second one was the pre-NAM population 'HEB-5' (nested association mapping). In both populations QTL were detected where exotic alleles were associated with favorable trait characteristics. The QTL lay in so far unknown as well as in already known genomic regions.