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Entwicklung von Phytophthora-resistentem Zuchtmaterial für den ökologischen Landbau (Phytophthora-Resistents)
Projekt
Förderkennzeichen: 2810OE121, JKI-ZL-08-3178
Laufzeit: 01.04.2012
- 31.10.2018
Fördersumme: 529.079 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
In dem Verbundvorhaben mit der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Freising, dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Abteilung Genbank - Groß Lüsewitzer Kartoffel-Sortimente, sowie der Gemeinschaft zur Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung e. V. sollen Kartoffelsorten für den Ökologischen Landbau mit ausreichender und langfristig stabiler Feldresistenz (v.a. bezüglich Phytophthora infestans) und ausreichender Qualität gezielt gezüchtet werden. Der Kartoffelanbau stellt einen hohen Beitrag zur Wertschöpfungskette dar. Im ökologischen und konventionellen Landbau stellt jedoch der Befall mit der Kraut- und Knollenfäule, Phytophthora infestans, ein wesentliches Problem dar. Bisher sind keine Sorten mit ausreichender und langfristig stabiler Feldresistenz und ausreichender Qualität verfügbar. In dem Verbundvorhaben soll partizipative Züchtung unter Beteiligung von Öko-Landwirten, Öko-Verbänden, Züchtern und Wissenschaftlern, darunter die LfL, in einer neuartigen Konzeption realisiert werden. Im Teilprojekt I führt die LfL pflanzenbauliche Prüfungen zur Selektion der Phytophthora-Resistenz durch: - In der Prüfung 1 bezüglich der selektierten Sorten und Zuchtstämme mit Phytophthora-Resistenz unter Praxisbedingungen. - In der Prüfung 2 bezüglich der Kreuzungsnachkommen mit Kombination der Phytophthora-Resistenz und besonderen wichtigen Eigenschaften wie z.B. Frühreife, schneller Knollenansatz, gute Speisequalität, weitere Resistenzen. Aufgabe der LfL sind zudem die Durchführung von Schulungen zur Phytophthora-Bonitur und zur Bewertung weiterer, für ökologische Anbaubedingungen relevante Merkmale unter Federführung des JKI. Im Teilprojekt II wird von der LfL zur sicheren Selektion von Kreuzungspartnern der Genpool analysiert, gezielte Kreuzungen zur Kombination von Genen und Eigenschaften durchgeführt, mittels molekularer Analyse (MAS) die Kreuzungsnachkommen anhand von in vitro-Pflanzen selektiert und damit eine Pyramidisierung von Resistenzen erreicht. Diesem Teilprojekt ist auch die Etablierung von genetischen Markern für praxisrelevante Phytophthora-Resistenz zuzuordnen. Zusammen mit dem IPK nimmt die LfL die Charakterisierung der Genbank vor. Die LfL ist übergreifend für die Koordination des Gesamt-Projekts und den Wissenstransfer zuständig. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, für die Bedingungen des ökologischen Landbaus besonders geeignete Kartoffelsorten zu züchten, da bislang keine Sorte mit ausreichend und langfristig stabiler Feldresistenz und Qualität zur Verfügung steht. Fortgeschrittenes Zuchtmaterial wird an interessierte Pflanzenzüchter abgegeben, mit dem Ziel der Weiterentwicklung bis zur fertigen Sorte.
Durch die Vernetzung von kartoffelerzeugenden Biobetrieben, Kartoffelzüchtern und Forschungseinrichtungen soll eine gezielte Züchtung von Kartoffelsorten für den ökologischen Anbau in Deutschland initiiert werden. Dies erfolgt unter aktiver Einbindung praktischer Öko-Kartoffelerzeuger in die Züchtungsarbeiten. Mit der geplanten Vorgehensweise sollen sehr geringe Anfälligkeit gegenüber der Krautfäule (Phytophthora infestans) mit weiteren guten Resistenz- und Qualitätseigenschaften kombiniert werden. Durch Nutzung moderner Selektionsmethoden und der Einbeziehung der Kartoffelgenbank wird eine zielgerichtete, nachhaltige Vorgehensweise in der erforderlichen genetischen Breite sichergestellt. Aktuelle Speisesorten und Zuchtmaterial werden hinsichtlich ihrer Krautfäule-Anfälligkeit unter Ökobedingungen evaluiert. Durch die Analyse des Genpools mit DNA-Markern erfolgt eine genetische Charakterisierung der Krautfäule-Resistenz im Zuchtmaterial. Es sollen verschiedene Resistenzgene durch Kreuzung pyramidisiert und mit Qualitätseigenschaften kombiniert werden. Die entwickelten Zuchtklone werden unter ökologischen Anbaubedingungen auf wesentliche Merkmalskombinationen geprüft. Hiermit wird die Basis für eine Öko-Kartoffelzüchtung geschaffen mit dem Ziel, die Ertragssicherheit des Öko-Kartoffelanbaus nachhaltig zu stärken. Die Agrobiodiversität der Kartoffel wird erweitert. Der Verbund aus Instituten, Ökobetrieben, Züchtern und Bioverbänden gewährleistet einen direkten Wissens- und Materialtransfer in die Praxis. Mit Hilfe dieses Projektansatzes wird ein Erkenntnisgewinn in Bezug auf die potenzielle Weiterentwicklung der Kartoffel für den Ökoanbau mit höherer Ertragsstabilität durch verbesserte Resistenzeigenschaften unter Beibehaltung der Produktqualität und unter reduziertem Einsatz von Kupferpräparaten erzielt werden.
Bereits nach 2-jähriger Prüfung zeigten ein Teil der neu entwickelten C- und D-Klone eine verringerte relative Krautfäuleanfälligkeit (rAUDPC, mean relative area under the disease progress curve). Dieses verbesserte Basiszuchtmaterial wird im weiteren Projektverlauf vermehrt und der Züchtung zur Verfügung gestellt. Einige Stämme wiesen auch eine geringe Knollenfäuleanfälligkeit in Labortests auf. Die Genotypisierung mit Diversity-Array Technology (DArT) zeigte Marker-Merkmals-Assoziationen für rAUDPC. Diese Ergebnisse bedürfen jedoch einer weiteren Bestätigung im folgenden Projektjahr. Das Projekt bezieht sich auf das Hauptziel 2.2: 'Nachhaltige Produktion und Nutzung pflanzlicher Ressourcen'; Forschungsfeld 2.2 im Forschungsplan des BMEL.
Ziel eines Projektes war es, Basiszuchtmaterial mit gut ausgeprägter Krautfäuleresistenz zu schaffen, diese mit weiteren Resistenz- und Qualitätseigenschaften zu kombinieren und auf ihre Eignung für den ökologischen Landbau zu prüfen. Hierzu wurde ein partizipatives Zuchtprogramm für den ökologischen Kartoffelbau etabliert. Ökologische Kartoffelerzeuger waren in den Selektionsprozess miteingebunden. Aktuelles Sortenmaterial wurde hierzu umfassend auf seine Anbaueignung unter ökologischen Bedingungen geprüft, genetische Ressourcen wurden mit molekularen Markern untersucht und der Züchtung verfügbar gemacht. Basiszuchtmaterial mit ausgeprägter Resistenz gegen die Kraut- und Knollenfäule wurde erstellt. An dem Projekt waren die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), das Julius Kühn-Institut (JKI) und das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) beteiligt.
orgprints.org/36354/
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
Rahmenprogramm
Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN)
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL)
