Aktuelles (Stand: Oktober 2022)

Veröffentlichungen, Vorträge, betreute Bachelor- und Masterarbeiten im Abo-Vici Projekt (Göttinger Arbeitsgruppe).

•  Tacke and Link, 2017. Poster, ICLGG, Ungarn. “Towards a localization of the “vc-“gene which is responsible for low vicine and convicine content in seeds of faba bean (Vicia faba L.) and towards a low vicine and convicine winter faba bean cultivar”. 

•  Tacke, Angra, O’Sullivan, and Link, 2018. Poster. German Plant Breeding Conference, Deutschland. “High-resolution map fragment of the genomic vicinity of the VC-locus, harbouring a major allele for very low vicine and convicine seed content in seeds of faba bean (Vicia faba L.)”.

•  Tacke, Höfer, Angra, O’Sullivan, and Link, 2019. Poster. ICLGG, Frankreich. “High-resolution map fragments from three bi-parental crosses to zoom into the genomic vicinity of a known major gene for very low vicine and convicine seed content in faba bean (Vicia faba L.)”.

•  Tacke, Höfer and Link, 2019. Poster. CiBreed Workshop, Göttingen, Deutschland. “Fine-mapping of a major gene for very low vicine & convicine seed content in faba bean (Vicia faba L.).”

•  Halle, Link, 2019. Poster. Öko-Feldtage Kassel-Frankenhausen, Deutschland. „Untersuchungen zum Einfluss eines steigenden Anteils an Winter-Ackerbohnen in der Futtermischung auf Legeleistungsmerkmale und Eiqualität von Legehybriden.

•  Halle, Martsch, Link, 2019. Poster. CiBreed Workship Göttingen, Deutschland. „Untersuchungen zum Einfluss eines steigenden Anteils an Winter-Ackerbohnen in der Futtermischung auf Legeleistungsmerkmale und Eiqualität von Legehybriden.

•  Tacke, Ecke, Höfer, Link, 2020. Poster, GPZ, Tulln, Österreich. Fine-mapping of two bi-parental crosses to zoom into the genomic vicinity of the major QTL for very low vicine & convicine seed content in faba bean (Vicia faba L.).

•  Tacke, 2017. Vortrag im Winterseminar der Abteilung Pflanzenzüchtung. „Züchtung und Agronomie neuartiger, Vicin-armer Ackerbohnen und Einsatz als einheimisches Eiweißfutter“

•  Tacke, 2018. Vortrag im Winterseminar der Abteilung Pflanzenzüchtung. “vc^-”gene, where art thou? Towards mapping and localisation of the VC- locus and the identification of “vc^-” gene.

•  Tacke, 2018. Vortrag, Arbeitsgruppe 'Züchtung Ackerbohne'. “Breeding and agronomie of faba bean cultivars  (Vicia faba L.) with low vicine and convicin content”.

•  Tacke, 2018. Vortrag, AgrarSlam, Universität Göttingen, Deutschland. "Züchtung neuartiger, Vicin-armer Ackerbohnen“.

•  Tacke 2019. Vortrag im Winterseminar der Abteilung Pflanzenzüchtung. „Fine-mapping of the vicine and convicine locus in Vicia faba L.”

•  Tacke 2019.  Abo-Vici Projekttreffen. „Vicin- und Convicin-Markeranalysen im Abo-Vici-Projekt“

•   Tacke, 2020. Vortrag im Winterseminar der Abteilung Zuchtmethodik der Pflanze. „Is there and what may be the impact of vicine and convicine on soil-borne pathogens?”

•  Boldischar, 2017. Bachelorarbeit. Züchterische Untersuchungen über die Wirkung eines Kontrastes im Vicin- und Convicin-Samengehalt von Ackerbohnen auf ihre agronomische Leistung auf einem leguminosenmüden Standort.

•  Flügge, 2019. Bachelorarbeit. Leguminosenmüdigkeit: Angewandt-genetischer Vergleich von Ackerbohnen (Wintertyp, Sommertyp) mit hohem bzw. niedrigem Gehalt der antinutritiven Sameninhaltsstoffe Vicin und Convicin.

•  Allemann, 2019. Masterarbeit. Erweiterung einer NIRS-Kalibration für Vicin und Convicin im Samen der Ackerbohne (Vicia faba L.) und Anwendung für die Qualitätszüchtung.

•  Baxmann, 2020. Bachelorarbeit. Leguminosenmüdigkeit: Vergleich von Ackerbohnen (Wintertyp, Sommertyp) mit hohem bzw. niedrigem Gehalt der antinutritiven Sameninhaltsstoffe Vicin und Convicin und besonderer Vergleich von vier Paaren nah-isogener Linien

•  Reese, 2020. Bachelorarbeit. HPLC-basierte Analyse von Vicin- und Convicin-Gehalten in der Ackerbohne .

•  Pupkes, 2021. Bachelorarbeit. Befall von Ackerbohnen mit dem Bohnenkäfer Bruchus rufimanus in Abhängigkeit von Genotyp und Vicin/Convicin-Status.

Geplante Publikationen / Dissertation in Vorbereitung

•  Tacke et al., 2021. Zooming into the genomic vicinity of the major locus for vicine and convicine in faba bean (Vicia faba L.; in Vorbereitung)

•  Tacke, 2021. Faba bean (Vicia faba L.) trial addressing the impact of vicine and convicine in roots on soil-borne pathogens (in Vorbereitung)

•  Tacke, 2021, Inheritance and distribution of vicine and convicine in shot and root of faba bean (Vicia faba L.; in Vorbereitung)

•  Björnsdotter.E., M. Nadzieja, W. Chang, L. Escobar-Herrera, D. Mancinotti, D. Angra, X. Xia, R. Tacke, H. Khazaei, C. Crocoll, A.Vandenberg, W. Link, F.L. Stoddard, D.M. O’Sullivan, J. Stougaard, A.H. Schulman, S.U. Andersen, and F. Geu-Flores, 2021 (under review). VC1 catalyzes a key step in the biosynthesis of vicine from GTP in faba bean. Nature Plants.

Dieses zweite Jahr (2018) brachte das Abo-Vici-Projekt weit voran! 

Alle Transkripte für die bekannten Enzyme der Pyrimidin de Novo-Synthese erwiesen sich in unseren Daten als unauffällig. Zwei Contigs fielen durch ihre Expressionsmuster sowie durch  homozygote InDel-Unterschiede zwischen den Hoch- und Niedrig-Genotypen auf (Contig10165_3 und Contig4180_2): eine 3- bzw. 4-Basen-Insertion in den niedrig-Genotypen liegt vor. Contig 4180_2 besitzt außerdem 19 SNPs über die gesamte Länge seiner cDNA-Sequenz. Physikalisch kartieren beide Contigs in die interessante Region des Mt-Chromosoms 2. Als Annotation erscheinen „Glycosyltransferase“ und „Allantoinase“. Die mögliche Bedeutung für den Vicin/Convicin-Stoffwechsel ist bislang unklar. Noch ausstehend sind tiefergehende Analysen zu Deletions- und Insertions-basierten Polymorphismen.

Ein Bezugspunkt für unsere Arbeiten ist die Publikation von Ray et al. (2015) in ‚The Plant Genome‘. Die kanadischen Autoren berichteten von 6 putativen Kandidaten,  deren mRNA-Expression sich zwischen Vicin/Convicin-kontrastierten Genotypen unterschieden (niedrig bei niedrig-Vicin/Convicin, hoch bei hoch-Vicin/Convicin). Bei Überprüfung dieser 6 Kandidaten daraufhin, ob deren mRNA-Spiegel sich auch in unseren beiden Linienpaaren signifikant unterschieden gab es einen Treffer, Contig 4518. Dessen Expression war in den Abo-Vici-Daten im Mittel etwa 5% der Expression des jeweiligen hoch-Vicin/Convicin Genotypes. Der 370 bp-lange Contig 4518 wird bei Ray et al. (2015) aufgrund der geringen Sequenzinformation fälschlicherweise als "reticuline oxidase like protein" annotiert. Contig 4518 aliniert komplett zu unserem 1827 pb langen Contig „14304“ mit einem offenen Leseraster von 502 Anomosäuren, dessen Annotation lautet: "Bifunctional riboflavin biosynthesis protein RIBA1" . Die mögliche Bedeutung für den Vicin/Convicin-Stoffwechsel ist bislang unklar.

Anhand der SNP-Daten konnten mehrere hundert Sequenzen identifiziert werden, die (per Syntänie mit Medicago truncatula) in dem chromosomalen Abschnitt liegen, der höchstwahrscheinlich für die Vicin/Convicin-Armut verantwortlich ist. Ein Auswahl dieser SNPs wird derzeit von der AG Link in sog. KASP-Assays auf ihre Nutzbarkeit für die verbesserte genetische Kartierung des Vicin/Concicin-Locus überprüft. Es bestehen gute Aussichten, dass darunter Marker sein werden, die enger mit der Vicin/Convicin-Armut gekoppelt sind und daher eine schnellere und genauere Selektion im Züchtungsprozess erlauben. 

In Wartmannsroth wurde wiederum zusätzlich ein Demonstrationsversuch zum praktisch-züchterischen Teil von Abo-Vici gesät: Dieser Demonstrationsversuch dient als Kommunikationshilfe zwischen Abo-Vici und dem BLE-geförderten Demonstrationsnetzwerk Erbse/Bohne. 

Die Futterproduktion (inzwischen sind die Fütterungsversuche mit Hühnern via FLI Braunschweig angelaufen) wurde planmäßig - mit großzügiger Hilfe der Fa. NPZ Lemkbe - in guter Qualität abliefert. Für das Futter der Aminosäure-Verdaulichkeitstests (Hohenheim) steht aktuell noch das Schälen einer Partie aus. 

Das (erste) Abo-Vici-Jahr 2017 (Stand Dezember 2017).

Abo-Vici, sprich ‚Abo-minus-vici‘.
Planmäßig waren in dieser ersten Abo-Vici-Saison die Gruppe „Schmidtke“ in Dresden, die Gruppe „Link“ in Göttingen, die Gruppe „Sass“ in Hohenlieth und die Gruppe „Höfer“ in Neustadt die wichtigsten Akteure. In Dresden wurden die Versuche in Klimakammern gestartet, um zum Vicin-Convicin-Gehalt in Wurzeln, Spross etc. der Ackerbohne Informationen zu bekommen und um die sog. Leguminosenmüdigkeit unter kontrollierten Bedingungen zu studieren. Ebenso wurde zur Leguminosenmüdigkeit der drei-ortige Feldversuch durchgeführt, incl. des Standorts Wartmannsroth (W. Vogt-Kaute). Die Bonitur- und Ertragsergebnisse liegen vor, über die Göttinger Resultate liegt eine abgeschlossene Bachelorarbeit vor (Boldischar, 2017). Vicin und Convicin kann wohl einen agronomischen Effekt haben, aber aktuell sieht der Effekt nicht sehr markant aus. Die Pathogen-Untersuchungen an Stichproben der Wurzelstrünke sind noch nicht abgeschlossen.

Das Saatgut für die Herbstsaat der Saison 2017/18 und die Frühjahrssaat 2018 wurde in Göttingen erfolgreich produziert, die Herbstsaat in Dresden und Göttingen und Wartmannsroth ist erfolgreich durchgeführt. Entsprechend wird sowohl Göttingen als auch Dresden und Wartmannsroth der Versuch zur Leguminosenmüdigkeit in 2018 wiederholt, nun mit doppelter Anzahl Pflanzen pro Genotyp. Zudem wurden in Göttingen und Dresden planmäßig ein weiterer Versuch ausgesät: zur agronomischen Leistung, insbesondere zur symbiotischen N2-Fixierleistung von Sommer- und Winterackerbohnen. In Wartmannsroth wurde zusätzlich ein Demonstrationsversuch zum praktisch-züchterischen Teil von Abo-Vici gesät: Es wurden Kreuzungen und Rückkreuzungen der Vicin- und Convicin-armen Sommerbohnenlinie Mélodie/2 mit der Vicin- und Convicin-haltigen Winterbohnenlinie Hiverna/2 vorgenommen. Solches Material wurde in Wartmannsroth zusammen mit der in Wertprüfung befindlichen Augusta und mit der Sorte Hiverna (beide Vicin- und Convicin-haltig) als Vergleich ausgesät. Dieser Demonstrationsversuch dient als Kommunikationshilfe zwischen Abo-Vici und dem  BLE-geförderten Demonstrationsnetzwerk Erbse/Bohne.

Das Saatgut für die Futterproduktion (Fütterungsversuche mit Hühnern ab Herbst Saison 2018) wurde planmäßig in Göttingen und Hohenlieth produziert, die Ernte war erfolgreich.

Das Erntegut des Leguminosenmüdigkeits-Versuches wurde nach Hohenheim gegeben, wo es aktuell auf Qualitätsparameter analytisiert wird, die Vicin-Convicin-Analyse wird via Göttingen aktuell vorbereitet (in Kooperation mit der Gruppe „Sass“).

Während der Saison wurden planmäßig unreife Samenschalen in verschiedenen Stadien von Paaren von isogenen Linien (Vicin-Convicin-kontrastiert) in Göttingen geerntet; in Neustadt (Gruppe „Höfer“) wurde entsprechend daraus mRNA extrahiert und auf ihre Qualität hin untersucht. In Kürze wird die mRNA zum Servicedienstleister für die RNA-seq-Analyse gegeben. Die sonstige Analyse der in zugänglichen Datenbanken vorliegenden RNA-Sequenzen (https://www.coolseasonfoodlegume.org) läuft planmäßig. Aktuell überlegen wir in Göttingen, die Feinkartierung rascher und intensiver als geplant in Angriff zu nehmen, wofür wir vorhandene, publizierte und Abo-Vici spezifische, neue SNPs verwenden werden.

Im Juli 2017 (siehe Gruppenfoto weiter unten) fand das Projekt-Treffen in Göttingen statt, es wurden umfangreich und detailliert Verabredungen zum Fortgang getroffen. Im September wurden von der Göttinger Doktorandin erste Resultate und Strategien bei der ICLGG in Ungarn vorgestellt und erste Kontakte zum skandinavischen NORFAB geknüpft.

Im Oktober war der Koordinator Gast beim Jahrestreffen dieses NORFAB-Projektes, welches als einen von mehreren Punkten ebenfalls das Vicin-Convicin-Thema bearbeitet. Ein vielversprechender weiterer Austausch wurde verabredet.  Ebenso arbeitete der Koordinator im Oktober in Stuttgart-Hohenheim bei dem internationalen TRUE-Projekt-Meeting mit und wiederum wurde zu verschiedenen Aspekten ein Austausch verabredet (Saatgut, Information).

Aktuell blühen die Bohnen im Gewächshaus in Göttingen, wo Saatgut für F2 (Kreuzungen zwischen den isogenen Linien) und wo neue Kreuzungen hergestellt werden. Das Abo-Vici-Projekt läuft bislang nach Plan und mit sehr guten Aussichten auf Erfolg.