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Analyse und Nutzbarmachung genetischer Ressourcen für die ökologische Wintergerstenzüchtung mit Fokus auf Widerstandsfähigkeit gegenüber Flugbrand (Ustilago nuda)


Laufzeit

2023-09-01 bis 2028-08-31

Projektleitung

  • Holger, Zetzsche
  • Andreas, Stahl


Zuständige Fachinstitut

Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz


Kooperationspartner

  • Forschung & Züchtung in der Landbauschule Dottenfelderhof eV
  • KWS Lochow GmbH


Gesamtziel des Projektes

Grundvoraussetzung für die wiederholte Saatgutvermehrung von Gerstensorten unter ökologischen Anbaubedingungen ist eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen die saatgutübertragbare Krankheit Flugbrand. Bereits ein Befall von mehr als 5 bzw. 3 Ähren pro 150 m² führt bei zertifiziertem bzw. Vorstufen- oder Basis-Saatgut zu einer Aberkennung der Vermehrungsbestände. Im derzeit verfügbaren Sortenspektrum der Wintergerste für den Ökologischen Landbau in Deutschland sind nur sehr wenige Sorten mit ausreichender Resistenz gegen die Krankheit vorhanden. Überdies sind im Unterschied zu anderen wichtigen saatgutbürtigen Krankheiten des Ökologischen Landbaus keinerlei praktikable ökologische Saatgutbehandlungsmethoden verfügbar. Es besteht deshalb dringender Handlungsbedarf, die Grundlagen für eine Verbesserung des Resistenzniveaus in Wintergerstensorten zu legen.FLUGBRAND-RESIST hat zum Ziel, ein besseres Verständnis der Flugbrandresistenz der Gerste zu erhalten und eine Steigerung der Resistenz gegen Flugbrand zu erreichen. Dazu sind aus genetisch vielfältigem Material adäquate Resistenzeigenschaften zu identifizieren und in einem optimierten Kreuzungsansatz in Elitesorten mit ausgezeichneten agronomischen und qualitativen Eigenschaften zu überführen, um in der landwirtschaftlichen Praxis einen besseren Schutz gegenüber Flugbrand zu ermöglichen, insbesondere im Ökologischen Landbau. Konkret sollen dazu zunächst einige bereits vorhandene Elitesorten und mehrere hundert Gerstengenotypen einer hochgradig diversen, weltweiten Kollektion auf ihre Anfälligkeit gegenüber Flugbrand durchmustert werden. Parallel dazu wird basierend auf verschiedenen Pilzisolaten unterschiedlicher mitteleuropäischer Herkünfte sowie vorhandener Differentialsortimente ein aktuelles aufgebaut, welches es ermöglicht, die Aggressivität (Virulenzen) unterschiedlicher Flugbrandisolate anhand von extremen Gerstengenotypen zu bewerten und GenotypGerste × GenotypFlugbrand Interaktionen zu analysieren. Es wird erwartet, dass dies zu einem besseren Verständnis der Flugbrandresistenz in der Gerste führen wird und ermöglicht, die Eignung verschiedener genetischer Ressourcen für die Resistenzzüchtung zu bewerten. Ausgehend von diesen Erkenntnissen wird vorgesehen, einerseits durch Kreuzungen von aussichtsreichen Resistenzdonoren mit nicht-resistenten Genotypen bi-parentale Kartierungspopulationen aufzubauen. Diese werden für die genetische Kartierung der Flugbrandresistenz herangezogen und sollen in der Entwicklung molekularer Marker münden. Eng gekoppelte molekulare Marker ermöglichen zukünftig eine effizientere Selektion resistenter Genotypen und die systematische Kombination unterschiedlicher Resistenzgene. Für letzteres werden “neue” Resistenz-tragende Donoren mit bereits partiell resistenten Sorten gekreuzt, um eine Erhöhung und Stabilisierung des Resistenzniveaus zu erwirken. Im Ergebnis wird FLUGBRAND-RESIST dazu beitragen, die Züchtung neuer Sorten mit verbesserter Resistenz gegen Flugbrand voranzutreiben und Resistenzgene nachhaltig nutzbar zu machen. Dies leistet im Rahmen der Ökologischen Landwirtschaft, aber auch für den konventionellen Anbau ohne wirksame Beizung, einen wichtigen Beitrag für die Umsetzung des Green Deals.


Mittelgeber

Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft