Angesichts der zunehmenden Herausforderungen des Klimawandels für die Landwirtschaft ist ein radikaler Wandel hin zu einer effizienten und nachhaltigen Nahrungsmittelproduktion unerlässlich. Die Agrarökologie bietet einen Weg, die Herausforderungen nicht nur zu meistern, sondern auch die landwirtschaftlichen Praktiken mit den natürlichen Prozessen in Einklang zu bringen. In diesem Zusammenhang ist die Einführung von Sorten- und Pflanzenmischungen eine Option, um die Resilienz und Anpassungsfähigkeit an die sich ständig verändernde Umwelt zu steigern. Durch die Kombination verschiedener Sorten/Pflanzen nutzen wir Synergien, die die Wahrscheinlichkeit einer komplementären Ressourcennutzung erhöhen, da jeder Genotyp einzigartige Eigenschaften haben kann, die es ihm ermöglichen, Ressourcen auf unterschiedliche Weise zu nutzen. Dies beinhaltet ein tieferes Verständnis der genetischen Architektur und die Entwicklung von omics-basierten Ansätzen zur Vorhersage von Overyielding-Effekten, d.h. der Überlegenheit einer Pflanzenmischung gegenüber der durchschnittlichen Leistung der beiden Komponenten.

Die Forschungsaktivitäten der Gruppe lassen sich in drei Bereiche gliedern:

Optimierung agroökologischer Züchtungspraktiken:

Die Optimierung agrarökologischer Züchtungspraktiken beinhaltet die Erforschung der Integration von Sorten und Mischkulturen in Züchtungsparadigmen. Wir erwarten eine Steigerung der Ressourceneffizienz und eine Senkung der Inputkosten, was zur wirtschaftlichen Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft beiträgt. Unser Ziel ist es, die Lücke zwischen konventionellen Züchtungspraktiken und agrarökologischen Prinzipien zu schließen, um die Entwicklung von Pflanzen zu fördern, die besser an unterschiedliche Umweltbedingungen angepasst sind.

Entwicklung omics-basierter Vorhersageansätze für Überertragungseffekte:

Eine praktische Herausforderung ist die Auswahl der leistungsstärksten Komponenten in Sorten und Mischkulturen, da die Leistung einer Komponente von der eigenen Konsistenz ihrer Reaktion unter verschiedenen Wachstumsbedingungen abhängt. Modernste Omics-Daten und -Werkzeuge werden eingesetzt, um eine fundierte Auswahl von Elternpflanzen zu unterstützen und/oder den Overyielding-Effekt vorherzusagen, wodurch Züchter und Landwirte in die Lage versetzt werden, Mischkulturen zu optimieren, um Produktivität und Nachhaltigkeit zu steigern.

Verknüpfung quantitativer genetischer Ansätze mit Leistungen auf Gemeinschaftsebene:

Wechselwirkungen zwischen Pflanzen können die Vorhersage der Leistung von Mischungen erschweren und das Verständnis ihres Beitrags zum Overyielding-Effekt ist wichtig, um Mischungen effizient zu verbessern. Wir sind bestrebt, quantitative genetische Grundlagen zu legen, um die Variabilität und die genetische Architektur der Overyielding-Effekte innerhalb von Sortenmischungen und Mischkulturen zu entschlüsseln.

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