Uit klimaatstudies (UNESCO, 2012) komen voor de nabije toekomst voorspellingen voort van toenemende droogte en waterschaarste. Voor gerst, dat wereldwijd veel geteeld wordt, liggen er wat droogtetolerantie betreft nog heel wat uitdagingen. Daarbij komt een toenemende interesse om in droogtegevoelige gebieden gerst te telen die voldoet aan de eisen rond moutkwaliteit. De uitdaging bestaat er m.a.w. in om gerst ook onder droogte zijn potentiële opbrengst en kwaliteit te laten bereiken.
Dit doctoraatsonderzoek wil een significante bijdrage leveren aan de ontwikkeling van een genenpool waarbij droogteresistentie van gerst gecombineerd wordt met moutkwaliteit. Hierbij zal een phenotype-to-genotype approach worden gevolgd. Dat zal de veredeling van gerst verschuiven van een toegepaste naar een meer wetenschappelijk onderbouwde benadering. De studie hoopt daarnaast bij te dragen aan een beter begrip van de genetische basis van het complexe gegeven droogtestress.
In eerste instantie zal de beschikbare collectie leiden tot een samenstelling van een genenpool, op basis van twee belangrijke criteria: enerzijds droogtegevoeligheid en anderzijds moutkwaliteit. Vervolgens wordt deze genenpool gekarakteriseerd. Dit gebeurt door proeven op te zetten in een serre onder verschillende droogteregimes. Hier bij worden de planten fenotypisch gekarakteriseerd door plantenmetingen en technologische metingen. Na deze stap zal er een moleculaire analyse worden uitgevoerd op deze genenpool met behulp van SSR data, dit zal door een statistische analyse leiden tot een clustering van groepen genotypes aan fenotypische kenmerken. Op basis van de clustering worden veldproeven uitgevoerd en vervolgens kruisingen gemaakt. Om tijd te winnen in F1 worden er via antherencultuur verdubbelde haploïden aangemaakt, die vervolgens kunnen worden getest op hun droogtetolerantie en moutkwaliteit. De kruisingen gebeuren door eerst te demasculeren in het baardstadium en vervolgens te bestuiven met pollen op het ogenblik dat de stempels receptief zijn.
Het einddoel zijn kruisingen die een kwalitatieve opbrengst combineren met droogtetolerantie.
Voor het werkveld betekent dit een stap vooruit in de veredeling en de veredelingsmethodiek. Dit heeft een positief effect op telers en afnemers van gerst als grondstof voor mout. Daarnaast levert de beoogde output een bijdrage aan de verduurzaming van de keten. Voor de vakgroep biedt dit kansen voor bijkomend onderzoek en dienstverlening. Het aanleveren van droogteresistente moutgerst kan tot samenwerking leiden met veredelingsbedrijven, de brouwwereld en andere stakeholders. De samenwerking met de brouwerij kan een meerwaarde zijn in het licht van multidisciplinair onderzoek.

Meer informatie over het doctoraatsproject

DReMBa - Use of DNA markers to incorporate drought resistance & quality traits in spring barley.

In the future, drought and water scarcity will have an increasing impact on agricultural production. The objective of this research project is to enable barley to reach its potential yield and quality, even under drought conditions.

Increasing drought and water scarcity are no longer predictions but often already a reality in agricultural production areas. To quickly respond to this form of abiotic stress, classical breeding is often not fast and flexible enough. The use of DNA markers can be a tool to speed up the breeding process, but it can also broaden the understanding of drought responses in plants.

In this project, pot tests and field trials are performed on a diverse gene pool of barley, ranging from wild and drought-tolerant barley to high-yielding cultivars of malting barley. Within these trials, drought regimes are combined with additional biotic and abiotic parameters to phenotype the accessions. For the genotyping, the Diversity Arrays Technologies (DArT) platform will be used.
Crosses that combine a qualitative yield with good drought tolerance are the final goal.

DReMBa is a research project of research centre AgroFoodNature, working at the interface of agri- and horticulture, food and nature.