GABI-BRAIN: Entwicklung und Implementierung innovativer statistischer Konzepte und Analysen zur Integration von Genomforschung in angewandte Pflanzenzüchtungsprogramme

Ziel von GABI ist es, umfassende Informationen über Struktur und Funktion bedeutsamer Pflanzengenome zu erlangen und die Forschungsergebnisse in der Pflanzenzüchtung und nachgelagerten Bereichen zu nutzen. Die erfolgreiche Anwendung der verfügbaren Ressourcen und Forschungsergebnisse aus Nutz- und Modellpflanzen für Problemlösungen in der praktischen Pflanzenzüchtung hängt entscheidend ab von: (1) einer effizienten Speicherung und Verwaltung der in Zuchtprogrammen rasch anwachsenden Fülle genomischer und phänotypischer Daten sowie deren integrierter Auswertung über Experimente, Jahre und Generationen, (2) innovativen genomischen Verfahren zur Detektion von Genen und QTLs sowie zur Charakterisierung der allelischen Variation in Zuchtmaterial unter Verwendung der in Zuchtprogrammen erfassten Daten und (3) neuen Selektionsstrategien, mit denen die rasch wachsende Zahl identifizierter und annotierter Gene in Zuchtprogrammen effizient zur Sortenzüchtung genutzt werden kann. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen sollen in einem Brückenprojekt zwischen einschlägig ausgewiesenen Universitätsgruppen und 12 Züchterfirmen mit einem interdisziplinären Forschungsansatz folgende anwendungsrelevante Arbeitspakete (APs) unter Einbeziehung verfügbarer kommerzieller Lösungen bearbeitet werden: AP1: Entwicklung eines kulturartenübergreifend einsetzbaren Datenbank-Systems zur Speicherung und Qualitätssicherung phänotypischer und genomischer Daten aus Zuchtprogrammen. AP2: Entwicklung von Software zur praxisnahen Simulation von Zuchtprogrammen für das Auffinden optimaler Strategien für die Genotypen-Konstruktion bei einer Vielzahl von Zielgenen und den Effizienzvergleich verschiedener Selektionsmethoden. AP3: Entwicklung innovativer statistischer Methoden und Software zur QTL- und Assoziationskartierung im Zuchtmaterial. Grundlage sämtlicher Forschungsarbeiten sind umfangreiche phänotypische und genomische Daten aus Zuchtprogrammen bei Nutzpflanzen.