Fast Breeding

Expertise

Poplar trees in a greenhouse (© Thünen-Institut/Immo Sennewald)

Poplar trees, flowering in September as annuals rather than in February, spruces, forming cones after three instead of twenty years: these are examples of success of special breeding varieties. These lines reveal increased fertility and seed yield. Shorten the periods between generations, thus the success in breeding of special features appear faster - failures also. Most of our annual crops were adapted over centuries through repeated crossings to human needs. In trees, similar objectives could be not be implemented so far. To breed forest trees is very time-consuming process, it can take decades. But to make our forest tree species fit for the predicted climate change, we need to develop new breeding strategies as quickly as possible to obtain the required breeding results. One strategy could be to promote the onset of the reproductive phase. An early flower development could significantly shorten the long generation time in forest trees.

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Im November statt im Frühling blüht diese Pappel in der Klimakammer (© Thünen-Institut/Immo Sennewald)

Wir haben an Pappeln mehrere Methoden getestet. Am effizientesten erwies es sich, „Blüten-Gene“ aus der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) genetisch zu überführen. So ist uns erstmalig gelungen, die reproduktive Phase in Pappeln auf ein Jahr zu verkürzen und jedes Jahr Kreuzungen und Rückkreuzungen durchzuführen. Das eröffnet der Forstpflanzenzüchtung enorme Möglichkeiten.

Natürlich haben bei dieser Methodik Sicherheitsaspekte oberste Priorität. Die am Ende des Züchtungsprozesses erzeugten Pflanzen werden eingehend molekularbiologisch untersucht. Während die eine Hälfte der Nachkommenschaft noch die „Blüten-Gene“ enthält und daher verworfen wird, enthalten die gezüchteten Pappeln der anderen Hälfte nachweislich keine fremden Gene mehr.

Acrocona Norway Spruce

For Norway spruce, we succeeded to shorten the reproductive phase down to three years and initiated backcrosses in a reasonable period of time for the first time. When spruces - under for them unfavourable warmer and drier conditions – should grow and produce high-quality wood, such experiments are significant both in laboratories and in the field. Analysing the Acrocona Norway Spruce early cone formation increases our knowledge of the genetic constitution of certain properties of forest trees.