Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 2: Entwicklung Phänotypisierungsmodule, Sensorsysteme und Sensorfusion - Akronym: Senselgo

Anschrift
Hochschule Osnabrück
Albrechtstr. 30
49076 Osnabrück
Kontakt
Prof. Dr. Arno Ruckelshausen
Tel: +49 541 969-2090
E-Mail schreiben
FKZ
22008216
Anfang
01.02.2017
Ende
30.09.2020
Ergebnisverwendung
Das Ziel des Verbundvorhabens bestand (in Fortführung des PredBreed-Vorhabens (224061-06412)) darin, die bestehende Sensorplattform zur Phänotypisierung von Triticale um weitere Sensoren (Thermographiekamera, UV-Kamera, Laser-induced Chlorophyll Fluorescence Sensor, Multispektralkamera, Lichtgitterkamm) zu ergänzen. Dies erforderte in Folge weitere Anpassungen in der gesamten Systemtechnik und der Algorithmen. Für statische Messungen sollte ein neues Modul ergänzt werden, das die Implementation von neuen Sensoren und damit die Messung weiterer Merkmale ermöglichen sollte. Neu war auch die Einrichtung eines Online-Qualitätschecks, um bereits während der Messung auf ausgefallene oder fehlerhaft messende Sensoren aufmerksam gemacht zu werden, was die Zuverlässigkeit der Plattform erhöhen sollte. Bisher wurde vor allem das Merkmal Biomasseertrag bestimmt, hinzu kam nun die Bestandesdichte und der Proteingehalt. Weiterhin wurden Wuchshöhe und Wassergehalt gemessen. Es wurden zusätzlich unterschiedliche N-Düngungsstufen untersucht, um die Züchtung N-effizienter Triticale-Sorten zu ermöglichen. Die Arbeiten mit Roggen und Weizen waren ausdrücklich nicht Bestandteil des Verwendungszwecks. Die Erfolgsaussichten der wissenschaftlichen, technischen, als auch der wirtschaftlichen Verwertung werden als sehr gut eingeschätzt. Die Präzisionsphänotypisierung wird in den kommenden Jahren international verstärktes Interesse erfahren, da inzwischen nicht mehr die Genotypisierung, sondern die Phänotypisierung im Feld den "bottleneck" darstellt. Die im Predbreed Projekt erarbeitete Phänotypisierungsplattform ist im Hinblick auf das Trägerfahrzeug, das Sensormodul und die dazugehörige Systemarchitektur sowie der Anwendung von Sensorfusion zur Merkmalsvorhersage weltweit einmalig. Daraus ergeben sich kurz-, mittelund längerfristig vielfältige Möglichkeiten der wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Verwertung.
Aufgabenbeschreibung
Das vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen.

neue Suche