Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Pflanzengenetik

Betreuer: Prof. Dr. Renate Horn



MSc Yves Sprycha
(e-mail: yves.sprycha@outlook.de )

OptiArch: Optimization of plant architecture in sunflower (Helianthus annuus) for yield increase

A sunflower association panel was evaluated at different locations with different climatic conditions and 64 genotypes with specific growth types were selected based on correlation data. Results of the performance tests with 53 F1 hybrids showed nine hybrid candidates that can deliver a higher yield by growing with increased plant density. Segregation analyzes of F2 populations for the trait "plant height" indicate that the trait is under monogenic control, which was inherited recessively in cross-breeding combinations. 22 candidate genes were sequenced using amplicon-targeted sequencing and a total of 306 SNPs and 111 InDels were identified. Association studies to identify phenotypically relevant SNPs revealed 59 significantly associated SNPs in 11 candidate genes. KASP analyzes provided the molecular basis for GLM analyses. The results of the GLM analysis showed a significant association of six SNPs with the trait "petiole angle". The two SNPs GID071.16 and GID1071.24 in the HaGID1B gene could be verified and thus be regarded as potential molecular markers for plant architecture.

Ein Sonnenblumen-Assoziationspanel wurde an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen ausgewertet und Anhand von Korrelationsdaten 64 Genotypen mit spezifischen Wuchstypen ausgewählt. Ergebnisse der Leistungstests mit 53 F1-Hybriden zeigten neun Hybridkandidaten, die durch Anbau mit erhöhter Pflanzendichte einen Mehrertrag liefern können. Segregationsanalysen an F2-Populationen zum Merkmal „Wuchshöhe“ deuten darauf hin, dass das Merkmal unter einer monogenen Kontrolle steht, die in Kreuzungskombinationen rezessiv vererbt wurde. 22 Kandidatengene wurden mittels Amplikon-Targeted-Sequencing sequenziert und insgesamt 306 SNPs und 111 InDels identifiziert. Assoziationsstudien zur Identifizierung phänotypisch relevanter SNPs zeigten 59 signifikant assoziierte SNPs in 11 Kandidatengenen. KASP-Analysen lieferten die molekulare Basis für GLM-Analysen. Die Ergebnisse der GLM-Analyse zeigten eine signifikante Assoziation von sechs SNPs mit dem Merkmal „Blattwinkel“. Die beiden SNPs GID071.16 und GID1071.24 im HaGID1B-Gen konnten verifiziert und somit als potenzielle molekulare Marker für die Pflanzenarchitektur angesehen werden.