Projektliste Forschungs- und Entwicklungsvorhaben

Pflanze - Pflanzenzüchtung

Projekt:

Verminderung gefährlicher Alkaloide in der Nahrungskette durch die züchterische Verbesserung der Mutterkorn-Resistenz von Roggen

FKZ:	Laufzeit:
03OE600	01-06-2004 bis 28-02-2007

Ausführende Stelle:

Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720), Fruwirthstrasse 21, 70599 Stuttgart Ansprechpartner: Dr. Th. Miedaner Telefon: 0711/459-2690 Email: miedaner@uni-hohenheim.de

Kooperationspartner:

Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Institut für Tierernährung

Kurzportrait:

Roggen ist anfällig gegen Befall mit dem Mutterkornpilz (Claviceps purpurea). Die Überdauerungsorgane (Sklerotien) enthalten eine Vielzahl von Alkaloiden, die für Mensch und Tier äußerst schädlich sind. Gerade ökologisch wirtschaftende Betriebe sind auf die züchterische Verringerung der Mutterkornbelastung des Erntegutes angewiesen (dünnere Bestände, spätere Saatzeit, diverse Feld(rand)flora). Im Projekt sollen genetische Ressourcen auf zwei CMS-Tester und Roggenlinien auf ein bis zwei Tester ausgekreuzt werden und die entstehenden Testkreuzungen und Linien je zweijährig an zwei Standorten auf Mutterkornresistenz geprüft werden. Nur durch die Verwendung von CMS kann erstmals die physiologische Resistenz von Faktoren, wie Witterung, Blühverhalten, Pollenschüttung getrennt werden. Zusätzlich wird erstmals das Alkaloidmuster in Abhängigkeit vom Genotyp unter-sucht. Ziele dieses Projektes sind die Suche nach neuen, effektiven Resistenzträgern gegen Mutterkorn aus genetischen Ressourcen des Roggens, die Analyse der Vererbung von selbstfertilen Roggenmaterialien, die sich im Mutterkornbefall unterscheiden, und die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen dem Wirtsgenotyp des Roggens, der Umwelt und dem darauf wachsenden Mutterkornpilz hinsichtlich der synthetisierten Menge an Alkaloiden und ihres Alkaloidmusters.

Kurzfassung der Ergebnisse:

Roggen ist als Fremdbefruchter besonders anfällig für einen Befall mit Mutterkorn, der durch eine Infektion mit dem Schadpilz Claviceps purpurea (Fr.) Tul. hervorgerufen wird. Ziele dieser Studie waren die Suche nach effektiven Resistenzträgern gegen Mutterkorn aus genetischen Ressourcen, die Untersuchung der Vererbung von selbstfertilen Roggenmaterialien sowie die Analyse der Wechselwirkungen von Wirtsgenotyp und Mutterkornpilz hinsichtlich der Zusammensetzung und Toxizität der Alkaloide. Zur Untersuchung der Anfälligkeit, von Wirtspflanzen war es notwendig mit CMS (Cytoplasmatic-Male-Sterile) Material zu arbeiten. Über drei Jahre wurden an zwei bzw. drei Standorten 75 selbstfertile CMS-Linien und 126 CMS-Einfachkreuzungen sowie 90 Testkreuzungen mit Genetischen Ressourcen deutscher, polnischer und russischer Herkunft. unter ökologischen Bedingungen angebaut, künstlich inokuliert und auf Mutterkornresistenz geprüft. Die Genetischen Ressourcen zeigten nicht in allen Fällen signifikante genotypische Unterschiede. Vor allem im deutschen geprüften Material war keine Signifikanz nachweisbar. Die Linien hatten geringere Mutterkorngewichte als die CMS-Einfachkreuzungen und zeigten immer signifikante genotypische Varianzen, die Einfachkreuzungen in den meisten Fällen. Die Korrelation zwischen beiden Materialgruppen war nur in den ersten beiden Jahren signifikant (r=0,6-0,7; P=0,01). Der mittlere Gesamtalkaloidgehalt der Linien war bei niedrigeren Mutterkorngewichten um ca. 25 % höher als bei den Einfachkreuzungen. Die genotypischen Varianzen für Alkaloide waren bei allen Experimenten und Materialien nicht oder nur schwach signifikant. Die AIkaloidgehalte erwiesen sich als kaum vom geprüften Roggentyp abhängig; aber zeigten starke umweltbedingte Unterschiede. Die Ergebnisse zeigen dass auch im selbstfertilen Material eine gezielte Resistenzselektion möglich ist. Aufgrund quantitativer Vererbung der Resistenz und hoher Genotyp x Umwelt-Wechselwirkungen ist dies allerdings noch ein langer Weg.

Links zu Projektergebnissen:

Ergebnisse bei Organic eprints...

Ergebnisse bei Oekolandbau.de...

Symbolerläuterung:

Diese Projekte sind noch in Bearbeitung.

Diese Projekte sind abgeschlossen.