Inhalt: Management- und Nutzungskonzepte für Resistenzen und Toleranzen
Bei widerstandsfähigen Sorten kommt es durch Anpassungen der Schaderreger bei häufigem Anbau regelmäßig zur Überwindung von Resistenzmerkmalen, d.h. einzelne Resistenzgene verlieren ihre Schutzwirkung. Die Stresstoleranz der Pflanze basiert darüber hinaus auf einem Netzwerk unterschiedlicher Mechanismen und die Wechselwirkungen zwischen biotischen und abiotischen Stressoren und der Pflanze sind komplex. Sie hängen u.a. davon ab, zu welchem Zeitpunkt ein Stressfaktor einsetzt (z.B. Wassermangel im Jungpflanzenstadium), von seiner der Dauer und seiner Intensität.
Wir suchen daher nach züchterischen Möglichkeiten, Resistenz- und Toleranzeigenschaften gegen biotischen und abiotischen Stress nachhaltig zu verbessern. Ein Ansatz ist hierbei, qualitativ unterschiedliche Resistenzeigenschaften zu pyramidisieren: So werden Gene, die jeweils nur gegen einzelne Rassen von Schaderregern wirken und oft nach wenigen Jahren unwirksam werden mit Genen kombiniert, die nur einen teilweisen, quantitativen Schutz gegen die Krankheitserreger bewirken - meist jedoch langlebigere Resistenzen vermitteln.
Hochdurchsatz-Markertechnologien und DNA-Sequenzierungstechniken erlauben die Entwicklung eng-gekoppelter molekularer Marker und die Identifikation von Resistenzgenen (s.a. Genetische Analyse von Resistenzen und Toleranzen). Dies ermöglicht die zielgerichtete Untersuchung großer Genbankkollektionen auf wirkungsvolle Genvarianten (allele mining). Sie ermöglichen zudem, dass Resistenzgene aus züchterisch nicht angepassten pflanzengenetischen Ressourcen (z.B. alte Sorten, Wildarten) mit Hilfe markergestützter Kreuzungsprogramme kombiniert (Prebreeding) und somit schneller in Hochleistungssorten genutzt werden können.
Management pflanzengenetischer Ressourcen
Pflanzengenetische Ressourcen mit ihren potentiellen Resistenz- und Toleranzeigenschaften stellen das Rückgrat züchterischer Anpassung dar und müssen für die Landwirtschaft und die zukünftige Nutzung gesichert werden. Dafür entwickeln und erproben wir Strategien zur Erhaltung genetischer Diversität von Wildpflanzen. Mit dem Netzwerk Genetische Erhaltungsgebiete Wildsellerie besteht an unserem Fachinstitut das erste Modellkonzept zur in-situ Erhaltung von pflanzengenetischen Ressourcen. Ein weiterer Fokus unseres Institutes liegt auf der on-farm Erhaltung von Kulturpflanzen in landwirtschaftlichen Nutzungssystemen.
