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03. Züchtung | Sélection génétique

Forschung beginnt mit dem Implementieren der richtigen Eigenschaften. Die Bedürfnisse der Erzeuger und die Anforderungen der Zuckerindustrie müssen in die künftige Genetik einfließen. Alle Eigenschaften (z. B. Nematodentoleranz und hoher Zuckergehalt), die dem Zuckerertrag zugute kommen, sollten in unseren Vater- und Mutterlinien – den sogenannten „Inzuchtlinien“ – vorhanden sein.

Eine Zuckerrübenpflanze profitiert von einem hybriden Züchtungssystem, in dem sie die besten Eigenschaften ihrer beiden elterlichen Inzuchtlinien in sich vereint. Dank der wissenschaftlichen Züchtungsforschung und jahrelangen Erfahrungen kann SESVanderHave sicherstellen, dass die notwendigen Eigenschaften gezüchtet werden.

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La recherche commence par l’introgression des caractéristiques adéquates. Les besoins des producteurs, ainsi que les exigences de l’industrie sucrière, doivent être traduits en génétique. Toutes les caractéristiques susceptibles d’améliorer le rendement en sucre, par exemple la tolérance aux nématodes, une teneur élevée en sucre, etc. doivent être présents dans nos lignées paternelles et maternelles, appelées « lignées parentales ».

Une plante de betterave sucrière bénéficie de la sélection hybride qui permet de combiner les meilleurs caractéristiques des deux lignées parentales. Grâce à une recherche scientifique en sélection et à des années d’expérience, SESVanderHave peut garantir le développement des caractéristiques nécessaires.

SESVanderHave Innovation Center (SVIC)

Dieser Prozess beginnt in unserem neuen und hochmodernen SESVanderHave Innovation Center (SVIC) in Tienen, Belgien, einem Weltklassebeispiel für Hightech-Forschung unter Glas. Das SVIC ist ein Komplex in der Größe von vier Fußballfeldern, in dem die Wissenschaftler von SESVanderHave ihre Forschungsarbeiten umsetzen. Am SVIC kann das gesamte Spektrum an Außenbedingungen reproduziert werden, so dass die Forschung bei der Simulation der richtigen Ergebnisse auf die perfekten Parameter zurückgreifen kann. Beispielsweise können wir die Zuckerrüben Temperaturen bis zu 40 °C aussetzen und eine kalte Nacht simulieren. Auch können wir den Tag zur Nacht machen. Dank dieser innovativen Techniken ist das SVIC einer der weltweit fortschrittlichsten Forschungskomplexe in der Agrarindustrie. SESVanderHave ist daher in der Lage, seine Forschungskapazitäten zu erhöhen und den Prozess der Sortenentwicklung zu verkürzen.

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Ce processus démarre dans notre nouveau centre SESVanderHave Innovation Center (SVIC), situé à Tienen en Belgique. Ce centre est un institut de niveau mondial pour la recherche de pointe in vitro. Occupant la surface de quatre terrains de football, le SVIC permet aux scientifiques de SESVanderHave de mener leurs recherches dans les meilleures conditions. Tout l’éventail des conditions climatiques peut y être reproduit, ce qui nous garantit la mise en œuvre des paramètres idéaux dans la simulation de nos résultats. Par exemple, nous pouvons exposer les betteraves sucrières à des températures pouvant atteindre 40 °C, ou simuler une nuit froide. Nous pouvons également reproduire les conditions nocturnes en plein jour. Grâce à ces techniques innovantes, le SVIC est l’un des complexes de recherche les plus avancés dans le monde de l’industrie agricole. Il permet à SESVanderHave d’augmenter sa capacité de recherche tout en raccourcissant le processus de développement de nouvelles variétés.

Die Inzucht beginnt mit zwei fruchtbaren Pflanzen | L’obtention des lignées parentales démarre avec deux plantes fertiles

Die Inzucht beginnt mit zwei fruchtbaren Pflanzen, d. h. zwei Pflanzen mit einem Stempel und Staubgefäßen. Diese speziell ausgewählten Inzuchten, die sich bereits in der Vergangenheit bewährt haben, werden sorgfältig aus der umfangreichen Keimplasma-Datenbank von SESVanderHave ausgewählt.

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L’obtention des lignées parentales démarre avec deux plantes fertiles, c’est-à-dire deux plantes dotés d’un pistil et d’étamines. Spécifiquement choisis pour leurs bons résultats passés, ces plantes sont soigneusement sélectionnés dans le large germplasme de SESVanderHave.

Bei einer der beiden Pflanzen werden die Staubgefäße manuell entfernt, und so wird sie zur „Mutter“ der Inzucht. In einem pollendichten Beutel befruchtet ein anderer männlicher Zweig diese Pflanze, und das Ergebnis dieser Befruchtung sind gezielte neue Merkmalskombinationen.

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Les étamines de l’un des deux plants sont retirées manuellement, ce qui en fait le parent « maternel ». Dans un sacétanche au pollen, une autre branche mâle fertilise cette plante. Cette fertilisation produit de nouvelles combinaisons de caractéristiques ciblées.

Wie es funktioniert | Comment ça marche

Wir prüfen dann sofort, ob diese Samen die gewünschten Merkmale aufweisen. Diese Kontrolle findet im molekularen Markerlabor statt, wo die Blattproben der „Nachkommen“ auf ihre genetische Ausstattung bzw. DNA hin untersucht werden. Wir überprüfen alle Pflanzen, die für die Saatgutproduktion verwendet werden, so dass wir für jedes Saatgut und jede Pflanze einen „genetischen Pass“ führen können. Daher wissen wir von Anfang an, welches Saatgut für die Sortenentwicklung verwendet wird.

Die Entwicklung dieser Inzuchtlinien erfordert ein ausgewogenes Verhältnis verschiedener Faktoren, die auf ausgefeilten Forschungstechniken basieren. SESVanderHave hat die innovativsten Techniken entwickelt um sicherzustellen, dass die klassische Zucht – wie oben beschrieben – effizient funktioniert.

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Nous pouvons contrôler directement si les semences contiennent les caractéristiques souhaitées. Ce contrôle se déroule dans le laboratoire de marqueurs moléculaires, où le matériel génétique, l’ADN, des échantillons de feuilles de la « descendance » est contrôlé. Toutes les plantes utilisées dans la production de semences sont analysées pour établir un « passeport génétique ». Nous connaissons ainsi dès le début de la recherche les semences qui seront utilisées dans le processus de développement de la nouvelle variété.

Le développement de ces lignées parentales demande d’équilibrer divers facteurs en fonction de techniques de recherche avancées. SESVanderHave a développé les techniques les plus innovantes pour garantir que le processus classique de sélection décrit ci-avant se déroule de la façon la plus efficace possible.

Labor für biotisches Stressmanagement | Laboratoire de gestion du stress biotique

So werden beispielsweise die Blattproben auf ihre unterschiedlichen Eigenschaften hin genau untersucht. Wenn wir feststellen, dass eine bestimmte „Mutter-“ oder „Vaterlinie“ für eine spezielle Krankheit empfindlich ist, erforschen wir diese Faktoren im Labor für biotisches Stressmanagement des SVIC. In diesem Labor werden die verschiedenen Zuckerrübenkrankheiten kartiert und an den neuen Zuckerrübensorten getestet. Pflanzen, die diese verschiedenen Krankheitstests bestehen, gehen in die nächste Phase über, während die empfindlichen Pflanzen nicht mehr eingesetzt werden. In unseren speziellen Wachstumskammern für abiotisches Stressmanagement werden ferner gründliche Tests hinsichtlich „abiotischer Stressfaktoren“ wie Hitze, Trockenheit, Lichtintensität, Luftfeuchtigkeit und Fruchtbarkeit durchgeführt.

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Par exemple, les diverses caractéristiques des échantillons de feuilles sont analysées avec soin. Lorsque nous remarquons qu’une lignée « maternelle » ou « paternelle » est sensible à une maladie particulière, nous étudions ces facteurs au Laboratoire de gestion du stress biotique du SVIC. Dans ce laboratoire, les diverses maladies de la betterave sucrière sont étudiées avant d’être inoculées sur les nouvelles variétés de betterave sucrière. Les plants qui réussissent ces divers tests de maladie passent à l’étape suivante, tandis que les plants sensibles aux maladies sont abandonnés. Des tests exhaustifs sont également mis en œuvre au SVIC sur les « facteurs de stress abiotique », tels que la chaleur, la sécheresse, l’intensité lumineuse, l’humidité de l’air et la fertilité dans nos chambres de croissance spécialement consacrées à la gestion du stress abiotique.

Anhand aller gesammelten Informationen wird eine detaillierte Beschreibung jeder Pflanze erstellt, die z. B. Folgendes enthält: Toleranz gegenüber biotischen und abiotischen Faktoren, Historie der Vater- und Mutterlinie, Leistungsfähigkeit der verschiedenen Eigenschaften. Die Schlüsselgene können dann entlang des Zuckerrübengenoms kartiert werden. Dies ist Präzisionsarbeit und erfordert eine große Menge an Computerdaten und Fachwissen. Dank dieser Genkarte können für die wichtigsten Merkmale molekulare Marker entwickelt werden, die es den Züchtern ermöglichen, die Zuchtzyklen zu beschleunigen.

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Grâce à l’ensemble des informations collectées, une description détaillée de chaque plant est établie, par exemple pour ce qui est de la tolérance aux facteurs biotiques et abiotiques, de l’historique des lignées paternelles et maternelles ou encore de la performance vis-à-vis des différentes caractéristiques. Les gènes clés peuvent ensuite être cartographiés dans le génome de la betterave sucrière. Il s’agit d’un travail de précision qui requiert d’immenses quantités de données informatiques et une expertise spécifique. Grâce à cette carte génétique, nous pouvons développer des marqueurs moléculaires pour les caractéristiques les plus importantes, ce qui permet à nos sélectionneurs d’accélérer les cycles de selection.