Weizen

CORNET EFFICIENT WHEAT - Verbesserung der Stickstoffnutzungseffizienz in Europäischem Winterweizen unter Trockenstress

Bearbeiter: Maren Livaja, Adelheid Castell
Laufzeit: 01.10.2011 – 30.09.2013
Projektpartner: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Vereinigung der Pflanzenzüchter und Saatgutkaufleute Österreichs, AGES - Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit, GFP
Projektkoordination: Gemeinschaft zur Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung (GFP)
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

Projektbeschreibung:

Die Entwicklung von Sorten, die bei einer effizienteren Nutzung vorhandenen Stickstoffs hohe Ertragsstabilität und hohe Backqualität auch unter ungünstigen Umweltbedingungen garantieren, ist eine Herausforderung in Hinblick auf das erhöhte Risiko für das Auftreten von Hitzewellen und Trockenheit in ausgedehnten Gebieten Zentral- und Osteuropas.

EFFICIENT WHEAT ist ein kollektives Forschungsprojekt der Österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES), der TU München Lehrstuhl Pflanzenzüchtung (TUM), der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), KWS Lochow GmbH, Lantmännen SW Seed GmbH, Saatzucht Streng-Engelen GmbH & Co. KG, Secobra Saatzucht GmbH, Saatzucht Donau GesmbH & Co.KG und Saatzucht Edelhof. Da die ungarische Agrarwirtschaft ganz besonders stark vom Problem Trockenheit betroffen ist, besteht außerdem eine Zusammenarbeit mit der Cereal Research Non-profit Company (CRC).

Angestrebt wird die Beschleunigung des Züchtungsfortschritts bei Winterweizen durch eine Verbesserung des vorhandenen Zuchtmaterials hinsichtlich Stickstoffnutzungseffizienz (NUE) und Trockentoleranz ohne signifikante Ertrags- oder Qualitätseinbußen. Dabei werden im Einzelnen die Identifizierung von Sorten mit hohem Ertrags- und Qualitätspotential, welche Gene tragen, die mit einer höheren NUE unter Trockenstress assoziiert sind, die Etablierung von Screening-Techniken für N-assoziierte Merkmale zur großflächigen Anwendung im Zuchtgarten sowie die Entwicklung molekularer Marker für die markergestützte Selektion anvisiert.

Drei verschiedene Arbeitspakete werden bearbeitet: 1. die phänotypische Charakterisierung von 30 europäischen Elitewinterweizengenotypen in Feldversuchen an 11 (klimatisch) unterschiedlichen Standorten in Deutschland, Österreich und Ungarn, 2. die Analyse indirekter und direkter Backqualitätsparameter sowie 3. Assoziationskartierung von QTL für eine verbesserte NUE unter Trockenstressbedingungen.

Im Rahmen von EFFICIENT WHEAT soll geprüft werden, ob die vorhandenen europäischen Hochertragssorten wertvolle Allele für eine verbesserte Stickstoffnutzungseffizienz tragen, die unter Trockenstress wirksam werden. Das Kernsortiment von 30 Winterweizengenotypen, gezüchtet in Österreich, Deutschland, Ungarn, Frankreich und England, stellt das Elitezuchtmaterial unterschiedlicher klimatischer Regionen dar. Diese ausgewählten Sorten werden im Feld bei natürlicher Bewässerung und auf sandigen Böden mit zusätzlicher Bewässerung angebaut. Weiterhin werden Gewächshausversuche unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt.

Als Grundlage für die angestrebte Marker-Merkmals-Assoziationskartierung werden morpho-physiologische Merkmale erfasst, die allelische Variation von N-assoziierten Kandidatengenen innerhalb der Winterweizensorten untersucht sowie stickstoffrelevante Parameter in Stroh, Korn und Boden ermittelt. Die im Rahmen der Kandidatengenanalysen identifizierten Polymorphismen werden genutzt, um geeignete PCR-basierte Marker für die markergestützte Selektion zu entwickeln, die auch im Rahmen von QTL Kartierungen verwendet werden können. Bei der Analyse molekularer Marker wird eine ausreichende Markerdichte durch die Kombination von SSR-Markern (Simple Sequence Repeats) und Chip-basierten Hochdurchsatzmarkern (DArT - Diversity Array Technology) realisiert. Außerdem werden in Elitewinterweizensorten Markerhaplotypen bekannter QTL, die mit abiotischem Stress assoziiert sind, untersucht.