Analyse der mit molekularen Markern (AFLP) gemessenen genetischen Diversität und der Heterosis bei der Fababohne (Vicia faba L.)

Abstract

Es wurden Amplified fragment length polymorphism" (AFLP) Marker benutzt, um die genetische Diversität von 79 aktuellen Elite-Inzuchtlinien der Fababohne (Vicia faba L.) aus Asien, Europa (Norden und Süden) und Nordafrika zu studieren. Unterschiedliche Fehlerquellen, die entlang der Analyseschritte auftreten können, wurden untersucht. Das Scoren über Gele hinweg wurde als Hauptfehlerquelle erkannt, was die Notwendigkeit von Wiederholungen und mehreren geeigneten Kontroll-Prüfgliedern illustriert. Die auf Jaccards Ähnlichkeitskoeffizient beruhende Clusterung der Inzuchtlinien sowie die Hauptkoordinatenanalyse zeigte die asiatische Gruppe von Inzuchtlinien als einzige erkennbare Gruppe; die anderen Linien ließen keine weitere nennenswerte Gruppierung erkennen. Dennoch konnten Abstammungsdaten verifiziert werden. Das Muster der genetischen Ähnlichkeiten zwischen den Gruppen von Inzuchtlinien, gruppiert entsprechend ihrer geographischen Herkunft, stimmt mit den verfügbaren Erkenntnissen über die Geschichte der Verbreitung und Kultur der Fababohne in den betroffenen Regionen überein. Die AFLP Marker sind somit sehr wertvoll bei der Zuweisung von Genotypen zu Gruppen, wenn zweifelhafte oder keine Abstammungsdaten vorliegen und somit auch bei der Organisation von Zuchtmaterial. Als weiterer Schritt wurde die Beziehung zwischen umsichtig nach Diversität ausgesuchten 18 europäischen Fababohnen-Linien und der Leistung und Heterosis ihrer Hybriden untersucht. Elternlinien, 62 F1-Hybriden und ihre F2-Hybriden wurden in Feldversuchen in vier Umwelten in Deutschland auf Kornertrag, Tausendkorngewicht und Pflanzenhöhe evaluiert. Die Korrelationskoeffizienten zwischen der genetischen Ähnlichkeit und Heterosis bzw. F1-Hybrid-Leistung und auch zwischen der spezifischen genetischen Ähnlichkeit und der spezifischen Kombinationsfähigkeit der drei untersuchten Merkmale waren zu klein, um für eine Vorhersage tauglich zu sein. Die Ergebnisse zeigen, daß AFL P-basierte genetische Ähnlichkeiten innerhalb des europäischen Elite-Genpools der Fababohne keinen Vorhersagewert für die Leistung von Hybriden oder deren Heterosis haben, zumindest solange Paarungen von verwandten Eltern ausgeschlossen sind.