Die Schmalblättrige Lupine, auch als Blaue Lupine bekannt, ist dank ihres hohen Proteingehaltes sowie ihrer vielfältigen Öko-systemleistungen eine potenziell interessante Eiweißpflanze. Sie hat eine hohe Vorfruchtwirkung und kann die landwirtschaftlichen Fruchtfolgen bereichern. In den letzten Jahren hat sich, neben der klassischen Verwendung in der Tierfütterung, die Verwendung des hochwertigen Samenproteins im Lebensmittelsektor deutlich entwickelt. Im Vergleich zur Weißen Lupine und Gelben Lupine gilt die Schmalblättrige Lupine zwar als widerstandsfähiger gegenüber dem pilzlichen Krankheitserreger Colletotrichum lupini, der die potenziell desaströse Anthraknose-Krankheit verursacht; aber für eine nachhaltige Verwendung der ökologisch und ernährungsphysiologisch wertvollen Hülsenfrucht ist die Identifizierung genetisch bedingter Resistenzen unabdingbar.

Unter den landwirtschaftlich genutzten Lupinen trumpft die Gelbe Lupine (Lupinus luteus) mit den höchsten Eiweißgehalten im Samenkorn und mit einer Anbaueignung noch auf leichtesten Böden auf. Leider sind die bis dato hierzulande angebauten Sorten von Gelber Lupine sehr anfällig gegenüber der Brennfleckenkrankheit (Anthraknose), weshalb der Anbau dieser potenziell wertvollen Lupinenart in Deutschland praktisch zum Erliegen gekommen ist.

Wir erforschen, ob in genetischen Ressourcen der Gelben Lupine züchterisch nutzbare Resistenzen gegen die Anthraknose vorhanden sind. Hierzu führen wir mit einer speziellen Vorgehensweise, die dem Anthraknose-Erreger optimale Bedingungen für die Infektion der Testpflanzen bieten, Resistenztests im  Gewächshaus durch. Im Rahmen dieser Tests erwiesen sich die polnischen Sorten ‚Taper‘ und ‚Legat‘ als symptomfrei. Dreijährige Feldversuche am JKI-Versuchsstandort Groß Lüsewitz bestätigten ein hohes Resistenzniveau der Sorte 'Taper'. Die Vererbunganalyse ergab, dass die Resistenz in 'Taper' von einem dominant ausgeprägten Gen kontrolliert wird. Aktuell werden auf Grundlage von Transkriptomanalysen (Massive Analysis of cDNA Ends, MACE) molekulare Marker entwickelt, mit deren Hilfe das neue Resistenzgen Eingang in Züchtungsprogramme zur Züchtung anthraknoseresistenter Gelber Lupine finden soll.

Kontakt:
Dr. Brigitte Ruge-Wehling

Der Anbau von Roggen bietet Lösungsansätze zum Erhalt der Agrobiodiversität  und zur Vielfalt unserer Fruchtfolgen und Agrarlandschaften. Damit der Roggen auch auf den etwas besseren Standorten als risikoarm zu führende Getreideart konkurrenzfähig bleibt und in unseren Fruchtfolgen langfristig einen Platz haben kann, ist er wie alle anderen Kulturpflanzen auf eine stetige züchterische Entwicklung angewiesen. Eine Möglichkeit für diese Aufgabe bietet die Optimierung der Relation des Kornertrags zum Strohertrag.

Bei Weizen und Reis konnte das Ertragspotenzial durch Sorten mit einem reduzierten Längenwachstum vervielfacht werden, weil ein genetisch determiniertes Längenwachstum zu einer Umverteilung von Trockenmasse zugunsten des Korns führt. Bahnbrechende Arbeiten hierzu
leistete Norman E. Borlaug. 

Bei Roggen ist das Verhältnis von Kornertrag zu Gesamtbiomasseertrag hingegen noch nicht auf einem vergleichbar hohen Niveau. Zur Vermeidung von Lager und Absicherung des Kornertrages kommt gegenwärtig dem Einsatz von Wachstumsreglern im Anbau von Roggen große Bedeutung zu. Eine bislang nicht genutzte, natürlich vorkommende Genvariante aus einer pflanzengenetischen Ressource des Roggens beeinflusst die Halmlänge genetisch und führt ohne den Einsatz synthetischer Wachstumsregulatoren zu einem verkürztem Wachstum des Halmes. Damit diese wertvolle Genvariante züchterisch effizient genutzt werden kann, sind umfangreiche genetische Analysen erforderlich.

Eine zuverlässige Bestäubungslenkung besitzt zentrale Bedeutung für die züchterische Verbesserung des offenblütigen Roggens. So erfordert beispielsweise die genetische Analyse des Kurzstrohgens erheblichen manuellen Aufwand beim Setzen von Isolationstüten zur Entwicklung von kurz- und normalstrohigen Inzuchtlinien.

Kontakt:
Dr. Bernd Hackauf