SmartBeans

Hintergrund und Zielsetzung

Eine auf Europa konzentrierte Kollektion von Pflanzen-genetischen Ressourcen PGR soll erstmalig gemeinsam hinsichtlich des Leistungsvermögens der Pflanzen, des Nahrungsmittelwertes und der sie bestimmenden Merkmalskomplexe Ertragspotential, Ernährungswert und Zubereitungseignung charakterisiert werden (z.B. Wüchsigkeit, Trockentoleranz, technischer Ertrag, Eiweiß, essentielle Aminosäuren, Mineralstoffe, Vitamine, wertmindernde Inhaltstoffe Lektine, Proteinase-Inhibitoren, Oligosaccharide sowie Samenschalendicke und Wasseraufnahme).

Mit Hilfe der genetischen Informationen aus der Genomsequenzierung sollen neue Marker-Assoziationen zu den oben genannten nutzungsrelevanten, ertrags- und ernährungsphysiologischen wie auch morphologischen Merkmalen ermittelt sowie für ausgewählte Merkmale Kandidatengene identifiziert werden.

Ziele sind die Zusammenstellung und Zur-Verfügung-Stellung aller phänotypischen und genotypischen Informationen sowie die Erstellung einer Core-Collection aus den PGR, die den Pflanzenzüchtern als Basis für neue Züchtungsaktivitäten für dann in Deutschland und Mitteleuropa nutzbare Phaseolus-Bohnen dienen sollen.

Zusätzliche Versuche zur Erprobung alternativer Zubereitungsmethoden der Bohnen und zur Anfertigung von Nahrungsmittelhalbzeugen wie z.B. Bohnenmehl, -paste und -käse sollen die Ergebnisse zusammenführen und durch Auswahl geeigneter Genotypen und Nutzung alternativer Prozessierungsmethoden die einfache und schnelle Zubereitung gesundheitlich wertvoller und verträglicher Bohnengerichte und -produkte beispielhaft darstellen, um so regionale Wertschöpfungsketten zu stärken und die Eiweißversorgung aus heimischer Produktion zu steigern.

Vorgehensweise

In den Jahren 2023 (1), 2024 (2) und 2025 (3) sollen ca. 200 Bohnengenotypen geprüft werden. Diese Genotypen werden in den Jahren 1 und 2 vermehrt, um genügend Saatgut zur Verfügung zu haben.

Vom Projektpartner INRES werden diese Bohnengenotypen in den Jahren 1, 2 und 3 im Feld als Einzelpflanzen und am Ende in Parzellen angebaut und phänotypisiert (AP Pflanzenphänotypisierung). Die geernteten Bohnen(„kerne“) werden vom Projektpartner INRES anschließend im Labor auf morphologische und physiologische Merkmale hin untersucht (Jahre 1 und 2) (AP Bohnenphänotypisierung). Gleichzeitig wird ein weiterer Teil der geernteten Bohnen(„kerne“) vom Projektpartner THÜNEN chemisch auf Inhaltsstoffe untersucht (aus Jahren 1 und 2) (AP Bohnenchemotypisierung). Im Auftrag werden die Bohnengenotypen sequenziert (AP Genomsequenzierung). Vom Projektpartner INRES werden die Daten der Genomsequenzierung aufgearbeitet. Mit Hilfe der phänotypischen Daten von Bohnenpflanzen und -kernen und den chemotypischen Daten aus der Inhaltsstoffanalyse werden vom Projektpartner INRES in den Jahren 1, 2 und 3 die Genome-Wide-Association-Study zur Ermittlung der QTLs und die Ermittlung ausgewählter Kandidatengene durchgeführt. Es schließen sich die Erstellung der Core-Collection aus den geprüften pflanzengenetischen Ressourcen sowie die Dokumentation aller genotypischen Daten an (AP Genotypisierung). Im Auftrag sollen alternative Zubereitungsarten für Trockenspeisebohnen geprüft und beispielhaft Prozessierungsverfahren für die Lebensmittel bzw. Lebensmittelvorstufen (Lebensmittelhalbzeuge) Bohnenmehl, Bohnenpaste sowie Bohnenkäse erarbeitet werden (AP Lebensmittelprozessierung). Die dabei zurückgelegten Material- bzw. Produktproben werden anschließend vom Projektpartner THÜNEN auf wertgebende und wertmindernde Inhaltsstoffe untersucht (AP Lebensmitteluntersuchung).