Weizen

Anpassung an den Klimawandel durch pflanzenzüchterische Maßnahmen in der Weizenproduktion in Deutschland

Bearbeiter: Antje Kunert, Michael Schmolke
Laufzeit: 01.07.2006 – 30.06.2009
Projektpartner: Klaus Keuler, Kai Radtke, BTU Cottbus; Alberte Bondeau, Frank Wechsung, PIK; Hermann Lotze-Campen, Steffen Noleppa, agripol; Harald von Witzke, Thordis Möller, HU Berlin; Jens Weyen, SURL; Stefan Lütke-Entrup, GFP
Förderung: BMBF / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

 

Teilprojekt des Lehrstuhls für Pflanzenzüchtung, TUM:
Potentialermittlung zur Blühzeitverfrühung bei Winterweizen durch die Züchtung


Projektbeschreibung:

Mit globalen Klimamodellen wird prognostiziert, dass die globale Mitteltemperatur bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um ca. 2-5° C ansteigen wird. Die Stabilisierung der landwirtschaftlichen Erträge sowie Produktivitätszuwächse werden zukünftig in erster Linie durch die Entwicklung neuer Sorten getragen. In den letzten Jahren lag die jährliche Produktionssteigerung insbesondere im kontinentaleren Klima Bayerns allerdings bei nahezu Null. Ein Hauptgrund hierfür dürfte die zunehmende Frühsommertrockenheit sein, die zu einem vorzeitigen Ende der Kornfüllungsphase führt.

Zu den wichtigsten Mechanismen zur Vermeidung von Wasser- und Hitzestress gehört die Frühreife, d.h. das Abreifen vor Einsetzen der Hitze-/Trockenperiode. Zur Potentialermittlung einer Blühverfrühung von Weizen werden im vorliegenden Projekt die bekannten Gene in Sorten/Linien erfasst und mit molekulargenetischen Methoden neue sowohl monogene als auch quantitative Merkmale (quantitative trait loci, QTL) mit Einfluss auf den Blühzeitpunkt untersucht. Die Induktion der Blüte und die weitere Differenzierung der Blühentwicklung sind äußerst vielschichtige Vorgänge. In der Regel sind für diese komplexen Eigenschaften neben mehr oder weniger zahlreichen Minorgenen auch stärker wirkende Allele verantwortlich.

In diesem Projekt wurden DH (Doppelhaploide)-Populationen aus Kreuzungen von mexikanischen Weizenlinien (CIMMYT) mit deutschen Sommerweizensorten erzeugt, die im Gewächshaus und im Feld auf den Blühzeitpunkt, die Dauer der Kornfüllphase und die Ertragsleistung untersucht werden. Die entwickelten DH-Populationen sollen mit DNA-Markern auf die Präsenz der Allele für Photoperiodismus (Ppd) und Vernalisationsreiz (Vrn) untersucht werden, ebenso sollen in den DH-Populationen neue Loci kartiert werden. Basierend auf diesen Untersuchungen sollen geeignete Linien selektiert werden, die dann in Hochleistungssorten eingekreuzt werden. Außerdem sollen die Ergebnisse dieses Projekts neue Einblicke hinsichtlich der genetischen Kontrolle des komplexen Merkmals Blühinduktion beim Weizen ermöglichen.

www.klimazwei.de

Kreuzungen von deutschen Sommerweizensorten mit mexikanischen Weizenlinien (CIMMYT)
Vermehrung der DH (Doppelhaploiden)-Populationen in Neuseeland