Archiv Berichte AG 4

– 62 Teilnehmer:innen –

Organisation:
Prof. Dr. Klaus Pillen, Dr. Andreas Maurer, Dr. Thomas Schmutzer und Dr. Steven Dreißig

Die 20. Tagung der GPZ-AG 4 Genomanalyse wurde vom 13.-14.03.2023 von der Professur für Pflanzenzüchtung (https://www.landw.uni-halle.de/prof/plantbreeding/) der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ausgerichtet. Insgesamt 62 registrierte Teilnehmende aus Forschung und praktischer Pflanzenzüchtung besuchten das erste Treffen der AG nach langen Abstinenz aufgrund der COVID-19-Pandemie. Die englischsprachige Tagung fand unter dem Motto „Digital and Genomics-Assisted Breeding for a Plant-Based Bioeconomy“ statt. Sie gliederte sich in diefolgenden vier thematischen Sessions:

1. Digital mining of genes and alleles: from single genomes to pan-genomes
2. Digital securing of biotic and abiotic stress resilience
3. Breeding of new products from old plants for the bioeconomy
4. Breeding of new products from new plants for the bioeconomy

Das Programm umfasste insgesamt 16 Vorträge. Darunter waren vier eingeladene Gastvorträge, welche die Tagung einrahmten bzw. die einzelnen Sessions einführten, sowie zwölf Kurzvorträge. Die Vorträge wurden durch insgesamt sieben Posterbeiträge ergänzt. Das Vortragsprogramm wird nachfolgend kurz zusammengefasst.

Zu Beginn der Tagung wurden die Teilnehmer durch den Veranstalter und aktuellen Leiter der AG 4 Genomanalyse, Prof. Klaus Pillen, begrüßt und in das Thema der Tagung eingeführt. Die anhaltenden Herausforderungen des Klimawandels erfordern von der Pflanzenzüchtung, wie auch von der Forschung und anderen Wirtschaftsbereichen, eine Anpassung der strategischen Ziele und der notwendigen Werkzeuge, um eine nachhaltige Landwirtschaft zu sichern. Auf der diesjährigen Tagung sollten Aspekte der Digitalisierung und der Bioökonomie in der genom-unterstützen Pflanzenzüchtung vorgestellt und diskutiert werden. Zentrale Züchtungsziele waren dabei die Erhöhung der biotischen und abiotischen Widerstandsfähigkeit bestehender Pflanzen gegenüber den anstehenden Herausforderungen des Klimawandels sowie die Entwicklung neuer Produkte und neuer Nutzpflanzen zur Etablierung einer nachhaltigen, pflanzenbasierten Bioökonomie.

Die wissenschaftlichen Vorträge der Session 1 (Digital mining of genes and alleles: from single genomes to pan-genomes) wurden mit dem Gastvortrag von Prof. Nils Stein (IPK Gatersleben und Universität Göttingen) eröffnet, der die vergleichende Sequenzierung des Pangenoms der Gerste und die Nutzung der Sequenzdaten in der Gerstenforschung und-züchtung vorstellte. Es folgten drei Kurzvorträge von Patrick König (IPK Gatersleben) zum Thema Visualisierung von Genomsequenzdaten, von Dr. Murukarthick Jayakodi (IPK Gatersleben) zur Etablierung des Pangenoms der Ackerbohne (Vicia faba) und von Sven Weber (Uni Giessen) zur Nutzung von Genotypdaten deletierter SNPs in der genomischen Prädiktion.

Noch vor der Pause wurde der Wechsel in der Leitung der AG 4 besprochen. Prof. Pillen, als neuer Vizepräsident der GPZ, legte die Leitung der AG 4 Genomanalyse nach 12 Jahren nieder und übergab das Amt, mit Zustimmung der anwesenden AG-Mitglieder, an Prof. Stein. Prof. Pillen drückte seine Zuversicht aus, dass Prof. Stein als international renommierter Wissenschaftler auf dem Gebiet der Genomsequenzierung von Kulturpflanzen und der Anwendung der dabei erzielten neuen Erkenntnisse und Methoden in der Pflanzenzüchtungsforschung und Praxis der AG 4 Genomanalyse neue, wertvolle Impulse für die zukünftige angewandte Forschung liefern wird. Er wünschte Prof. Stein viel Erfolg dabei.

Es folgte die erste ausgiebigen Kaffeepause mit Kuchen und Obstspießen, die von den Teilnehmen gerne als Plattform genutzt wurde, um alte Kontakte aufzufrischen und neue zu knüpfen sowie, um sich über die Vorträge und aktuellen Fragen der Pflanzenzüchtung zu auszutauschen.

Die nachfolgenden Vorträge der Session 2 (Digital securing of biotic and abiotic stress resilience) wurde mit dem Gastvortrag von Dr. Kerstin Neumann (IPK Gatersleben) eingeleitet, die an diversen Beispielen die Anwendung der Gaterslebener Hochdurchsatzphänotypisierung zur Analyse von physiologischen Parametern des Pflanzenwachstums unter abiotischem Stress und zur Kartierung von Toleranzgenen gegen Trockenstress demonstrierte. Es folgten drei Kurzvorträge von Dr. Srijan Jhingan (Uni Kiel) zum Thema Selektion von Mutanten in einer Raps-Kollektion mittels Genomsequenzierung, von Amar Singh Dhiman (Uni Kiel) zur Kartierung der Resistenz gegen Cercospora-Blattflecken in Zuckerrüben und von Madita Lauterberg (IPK Gatersleben) zur Selektion von trockenstresstoleranten Genotypen der Kichererbse mittels Hochdurchsatzphänotypisierung.

Der Abend des ersten Tages wurde mit einem Essen und gemütlichen Beisammensein im historischen Lokal Krug zum grünen Kranze an der Saale gestaltet. Prof. Pillen begrüßte hier erneut alle Tagungsteilnehmende und dankte den Sponsoren KWS SAAT SE und NPZ für die finanzielle Unterstützung der Tagung. Dr. Korzun (KWS SAAT SE) drückte seine Freude darüber aus, dass viele junge Wissenschaftler der Einladung zur Tagung folgten und hier die Gelegenheit nutzen, eigene Forschungsergebnisse vorzustellen, sich mit alten und neuen Kollegen und Kolleginnen darüber auszutauschen und die eigenen Forschungsarbeiten durch die Aufnahme von neuen Impulsen weiterzuentwickeln.

Am zweiten Tag der Veranstaltung folgten die Vorträge der Session 3 (Breeding of new products from old plants for the bioeconomy). Diese wurde mit dem Gastvortrag von Dr. Stefan Paulus (IfZ Göttingen) eingeleitet, der über die Nutzung von digitalen, drohnen-gestützten Sensorplattformen zur KI-basierten Modellierung des Wachstums der Zuckerrüben im Feldanbau sowie ihrer Verwendung in der Zuckerrübenzüchtung referierte. Es folgten drei Kurzvorträge von Hanna Marie Schilbert (Uni Bielefeld) zum Thema Kartierung von Genen, welche die Qualität von Rapssamen erhöhen, von Dr. Albert Schulthess (IPK Gatersleben) zur Nutzung von Genomikdaten der IPK-Genbank für das Pre-breeding von Weizen sowie von Dr. Andreas Maurer (Uni Halle) zur Analyse der Leistungsfähigkeit von Zweikomponenten-Sortenmischungen der Sommergerste und ihrer genetischen Determinanten. Nach einer kurzen Kaffeepause wurde die 3. Session fortgesetzt. In zwei weiteren Kurzvorträgen referierten Dr. Yongyu Huang (IPK Gatersleben) über die genetische Kontrolle der Phytomerbildung in Gerste und ihre Assoziation mit der Ertragsbildung sowie Dr. Steven Dreißig (Uni Halle) über die Variation der Rekombinationslandschaft entlang der Chromosomen des Roggens und deren Auswirkung auf die Roggenzüchtung.

Die nachfolgenden Vorträge der Session 4 (Breeding of new products from new plants for the bioeconomy) wurde mit dem Gastvortrag von Prof. Christian Jung (Uni Kiel) eingeleitet, der die Kieler Züchtungsaktivitäten der Neuewelt-Kulturart Quinoa als ein neues „Superfood“ für den deutschen Lebensmittelmarkt vorstellte und dabei auch die Ergebnisse der erstmaligen Genomsequenzierung von Quinoa präsentierte. Es folgte ein abschließender Kurzvortrag von Sandra T. Krause (Uni Halle) zur biochemischen und genetischen Kontrolle der Biosynthese von wertgebenden Inhaltsstoffen der Heil- und Gewürzpflanzen Thymian und Oregano.

Am Ende der Tagung bedankte sich Prof. Pillen als Leiter der AG 4 Genomanalysebei der technischen Organisation für die gute Planung und Durchführung der Tagung sowie bei allen Teilnehmenden der Tagung für das gezeigte Interesse sowie die aktive Beteiligung in Form von Vorträgen, Poster-Präsentationen und Diskussionsbeiträgen innerhalb und außerhalb des Hörsaals. Die Tagungen ging mit einem gemeinsamen Mittagessen in der Weinbergmensa der Universität Halle zu Ende. Sie wird den Teilnehmenden als eine lebendige Veranstaltung mit neuen Erkenntnisse zum aktuellen Stand der Anwendung der Genomforschung in der Züchtung unserer Kulturpflanzen in guter Erinnerung bleiben. Wir hoffen, dass die Beschränkungen der Coronazeit nun endgültig überwunden sind und der wissenschaftliche Austausch zwischen Züchtungsforschung und -praxis sich nun wieder voll entfalten wird.

Halle (Saale), den 14.03.2023

Prof. Dr. Klaus Pillen