Entwicklung polyploider Pappellinien von verschiedenen Arten mit Hilfe der Protoplastenfusion

Lührs, Renate; Efremova, Nadia; Welters, Peter; Teichmann, Thomas; Fladung, Matthias GND; Hennig, Anne; Meier-Dinkel, Andreas; Janßen, Alwin

Polyploidisierung spielt in der Züchtung von Obst- und Forstpflanzen eine zunehmend wichtige Rolle. In der Gattung Populus werden triploide Aspenklone, die sich insgesamt durch sehr gutes Wachstum und erhöhte Resistenzen auszeichnen, weltweit angebaut. Aus diesem Grund sollten im Rahmen des Projektes u.a. neue polyploide Pappel-Linien entwickelt und analysiert werden. Dazu wurden die jeweiligen Expertisen der Kooperationspartner optimal kombiniert. Aufbauend auf effiziente Systeme zur Regeneration von Pflanzen aus Protoplasten wurde die Technik der Zellfusion zur gezielten Entwicklung auto-polyploider Linien eingesetzt. Insgesamt konnten triploide und tetraploide Linien von 11 unterschiedlichen Pappelklonen, die 7 verschiedenen Arten bzw. Hybriden angehören, erzeugt werden. Die Linien wurden in Gewächshaus- und Feldversuchen phänotypisch analysiert. Für zwei triploide Aspen-Linien konnte im ersten Feldversuch eine sehr gute Wüchsigkeit im Vergleich zu den diploiden Ausgangsklonen festgestellt werden. Die Mehrzahl der auto-tetraploiden Linien fiel durch größere und dickere Blätter mit längeren Stomata sowie einen stärkeren Stammdurchmesser auf. Die Kollektion aus unterschiedlichen auto-tetraploiden Pappellinien, die 7 verschiedenen Pappelarten, bzw.-hybriden angehören und sich von 11 unterschiedlichen Klonen ableiten, bietet eine optimale Basis für die Züchtung neuer triploider Pappelsorten.

In fruit and forest trees, polyploidization plays an increasing role in breeding programs. In the genus Populus, triploid aspen clones which generally show improved growth and resistance characters are already world-wide used in plantations. Therefore, one aim of the project was the development of new auto-polyploid poplar lines. The specific expertise of the 4 cooperation partners were optimal combined for developing and analyzing the polyploid lines. Basing on efficient plant regeneration systems, the protoplast fusion technology was applied to establish auto-polyploid poplar lines. In summary, 11 different autopolyploid (3n, 4n) clones belonging to 7 different species were generated. The auto-polyploid clones were tested in greenhouse and field trials. Two triploid aspen clones showed extreme high juvenility and growth. Most of the tetraploid lines can be distinguished from the diploid clones by larger leaves and stem diameters. The collection of the auto-tetraploid lines deriving from 11 clones and belonging to 7 different poplar species and hybrids presents an optimal basis for breeding new triploid poplar cultivars.

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Lührs, Renate / Efremova, Nadia / Welters, Peter / et al: Entwicklung polyploider Pappellinien von verschiedenen Arten mit Hilfe der Protoplastenfusion. Braunschweig 2015. Johann Heinrich von Thünen-Institut.

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