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Characterisation of genetic diversity and molecular dissection of seed yield and persistence in Swiss Mattenklee (Trifolium pratense L.)


Herrmann, Doris. Characterisation of genetic diversity and molecular dissection of seed yield and persistence in Swiss Mattenklee (Trifolium pratense L.). 2006, University of Zurich, Faculty of Science.

Abstract

Rotklee (Trifolium pratense L.) bildet einen wichtigen Bestandteil von Natur- und Ansaatwiesen in gemässigten Zonen. Potentiell wichtige genetische Ressourcen für die Züchtung wie Wildklee oder Landsorten sind aber schlecht charakterisiert. Obwohl gezielte Züchtung in den letzten Jahrzehnten zu verbesserten Rotkleesorten geführt hat, weisen diese Sorten oft noch Mängel bezüglich Samenertrag und Ausdauer auf. Deshalb waren die Ziele dieser Dissertation die Diversität von Schweizer Wildklee und Landsorten zu untersuchen und Gene zu identifizieren, welche die quantitativen Merkmale Samenertrag und Ausdauer kontrollieren (so genannte QTLs, quantitaive trait loci) als ein erster Schritt Richtung markergestützte Züchtung. Die Resultate zeigten, dass Schweizer Landsorten und Wildklee eigenständige und diverse genetische Ressourcen für die Futterpflanzenzüchtung und für die Erhaltung der Diversität darstellen. Identifizierte Regionen des Genoms mit vielen QTLs bilden eine gute Basis für die Entwicklung von Markern, die eine enge Kopplung zu Samenertrag und Ausdauer aufweisen. Merkmale wie die Anzahl Blütenstände pro Pflanze stellen einfach zu untersuchende Merkmale dar, die eine indirekte Selektion für Samenertrag und Ausdauer erlauben. Die Ergebnisse dieser Dissertation können zu einer effizienten Erhaltung von genetischen Ressourcen beitragen und bilden eine gute Basis für die markergestützte Züchtung in Rotklee. Ausserdem bildet diese Dissertation einen wichtigen ersten Schritt in Richtung systematische Untersuchung des Rotklee Genoms und kann zur Identifizierung von wichtigen Genen beitragen.

Red clover (Trifolium pratense L.) is an important component of permanent pastures and meadows as well as of grass-clover leys in temperate regions. However, potential genetic resources for breeding, such as wild clover populations or landraces, are poorly characterised. In addition, breeding mainly focused on traits such as dry matter yield or disease resistance and cultivars often suffer from low seed yield or persistence. Therefore, the objectives of this thesis were to investigate diversity and distinctness of Swiss wild clover populations and landraces as well as to identify quantitative trait loci (QTLs) for seed yield and persistence as a first step towards marker assisted breeding. The results revealed Swiss landraces and wild clover populations to be distinct and diverse genetic resources which can be valuable for further improvement of red clover and for conservation and restoration of diversity. Identified genome regions rich in QTLs represent valuable candidate regions for further characterisation and the development of markers closely linked to seed yield and persistence. Several traits such as head number per plant were identified, which represent easy to score, indirect characters to select for seed yield or persistence. The findings of this thesis may contribute to the efficient management of genetic resources and present a basis for the implementation of marker assisted breeding strategies. Moreover, it forms a first step towards the systematic exploration of the red clover genome and may help to identify genes of economic interest.

Abstract

Rotklee (Trifolium pratense L.) bildet einen wichtigen Bestandteil von Natur- und Ansaatwiesen in gemässigten Zonen. Potentiell wichtige genetische Ressourcen für die Züchtung wie Wildklee oder Landsorten sind aber schlecht charakterisiert. Obwohl gezielte Züchtung in den letzten Jahrzehnten zu verbesserten Rotkleesorten geführt hat, weisen diese Sorten oft noch Mängel bezüglich Samenertrag und Ausdauer auf. Deshalb waren die Ziele dieser Dissertation die Diversität von Schweizer Wildklee und Landsorten zu untersuchen und Gene zu identifizieren, welche die quantitativen Merkmale Samenertrag und Ausdauer kontrollieren (so genannte QTLs, quantitaive trait loci) als ein erster Schritt Richtung markergestützte Züchtung. Die Resultate zeigten, dass Schweizer Landsorten und Wildklee eigenständige und diverse genetische Ressourcen für die Futterpflanzenzüchtung und für die Erhaltung der Diversität darstellen. Identifizierte Regionen des Genoms mit vielen QTLs bilden eine gute Basis für die Entwicklung von Markern, die eine enge Kopplung zu Samenertrag und Ausdauer aufweisen. Merkmale wie die Anzahl Blütenstände pro Pflanze stellen einfach zu untersuchende Merkmale dar, die eine indirekte Selektion für Samenertrag und Ausdauer erlauben. Die Ergebnisse dieser Dissertation können zu einer effizienten Erhaltung von genetischen Ressourcen beitragen und bilden eine gute Basis für die markergestützte Züchtung in Rotklee. Ausserdem bildet diese Dissertation einen wichtigen ersten Schritt in Richtung systematische Untersuchung des Rotklee Genoms und kann zur Identifizierung von wichtigen Genen beitragen.

Red clover (Trifolium pratense L.) is an important component of permanent pastures and meadows as well as of grass-clover leys in temperate regions. However, potential genetic resources for breeding, such as wild clover populations or landraces, are poorly characterised. In addition, breeding mainly focused on traits such as dry matter yield or disease resistance and cultivars often suffer from low seed yield or persistence. Therefore, the objectives of this thesis were to investigate diversity and distinctness of Swiss wild clover populations and landraces as well as to identify quantitative trait loci (QTLs) for seed yield and persistence as a first step towards marker assisted breeding. The results revealed Swiss landraces and wild clover populations to be distinct and diverse genetic resources which can be valuable for further improvement of red clover and for conservation and restoration of diversity. Identified genome regions rich in QTLs represent valuable candidate regions for further characterisation and the development of markers closely linked to seed yield and persistence. Several traits such as head number per plant were identified, which represent easy to score, indirect characters to select for seed yield or persistence. The findings of this thesis may contribute to the efficient management of genetic resources and present a basis for the implementation of marker assisted breeding strategies. Moreover, it forms a first step towards the systematic exploration of the red clover genome and may help to identify genes of economic interest.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Keller Beat
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Uncontrolled Keywords:Rotklee, Schweiz
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2006
Deposited On:20 Jun 2019 09:22
Last Modified:25 Sep 2019 00:11
Number of Pages:130
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod005258853&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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