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Populationszucht auf Anpassungsfähigkeit durch Diversität und partizipative on-farm Selektion am Beispiel Winterweizen

{Project} PopZucht-Diva: Populationszucht auf Anpassungsfähigkeit durch Diversität und partizipative on-farm Selektion am Beispiel Winterweizen. [Population breeding for adaptability through diversity and participatory on-farm selection of winter wheat.] Runs 2011 - 2014. Project Leader(s): Finckh, Prof. Dr. Maria Renate; Butz, Dr. Andreas Friedrich and Brumlop, Msc. Sarah , Universität Kassel, D-Witzenhausen.

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Online at: http://www.bundesprogramm.de/fkz=10OE082

Summary

Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von hochwertigen, genetisch vielfältigen und an unterschiedliche Bedingungen prä-adaptierte Winterweizenpopulationen. Sie sollen als Ausgangsmaterial für eine partizipative Selektion lokal angepasster „Conservation Varieties“ und für die Selektion neuer, an die Bedingungen des Ökoanbaus angepasste Sorten dienen. Zweites Ziel ist es, den Einfluss natürlicher Selektion auf einen Weizenevolutionsramsch zu dokumentieren. Hierzu soll ein Evolutionsramsch an fünf Standorten on-farm der natürlichen Selektion ausgesetzt werden, um exemplarisch zu überprüfen, wie gut sich eine vielfältige Weizenpopulation an neue Umwelten adaptieren kann und somit zur Erzeugung von „Conservation Varieties“ bzw. als Zuchtmaterial für lokal angepasste Sorten geeignet ist. Es sollen Kriterien, mit denen die teilnehmenden Landwirte die Populationen beurteilen, festgelegt werden. Insgesamt 14 Evolutionsramsche, die seit 6 Jahren in Witzenhausen unter verschiedenen Bedingungen evolvieren (ökologisch, konventionell, mit und ohne mechanische Beikrautregulierung) werden auf Unterschiede in Eignung für Mischanbau, Nährstoffaneignungsvermögen, Konkurrenzkraft, Krankheitsresistenz und Backqualität untersucht. Im Rahmen des Vorhabens werden somit Möglichkeiten für die Etablierung von „Conservation Varieties“ unter deutschen Bedingungen untersucht. Die Evolutionsramsche werden als Ausgangsmaterial für die Selektion von lokal angepassten Linien dienen. Zusätzlich können die Populationen auch für die Entwicklung von modernen Landrassen genutzt werden. Es soll interessierten Landwirten das Material zur eigenständigen Weiterentwicklung und Konservierung zur Verfügung gestellt werden. Die Evolutionsramsche, die 2012/2013 in der F12 sein werden, stellen zusammen mit den dann auf sehr unterschiedlichen Standorten geführten Populationen eine Basis für weitere populationsgenetische und evolutionsbiologische Grundlagenforschung dar. Im AP1 wird die Anpassungsfähigkeit der CCA Population an neue Bedingungen der ökologischen Landwirtschaft geprüft. Die CCAs werden auf Standorten in Baden-Württemberg, Franken und Hessen in landwirtschaftlichen Betrieben angebaut und bonitiert (Auflauf, Auswinterung, Beikrautbesatz, Bestandsentwicklung, Krankheiten, Ährenlänge, Begrannung, Halmlänge, durchschnittliche Einzelährenerträge, Proteingehalt, Fallzahl und weitere Backparameter). Zusätzlich werden in zwei Jahren die CCA in einem Exaktversuch (vierfach wiederholt) angebaut und die oben erwähnten Parameter ermittelt. Auf den landwirtschaftlichen Betrieben werden 2012 und 2013 Feldtage für interessierte Landwirte durchgeführt. In AP 2 wird der Einfluss der Anbaugeschichte auf wichtige Populationseigenschaften untersucht. Zur Ermittlung des Nährstoffaneignungsvermögens wird an zwölf CC Populationen (sechs unter ökologischen, sechs unter konventionellen Bedingungen nachgebaut) die Nmin Verfügbarkeit im Boden und die N-Aufnahme der Pflanzen bestimmt. An drei Populationen wird ihre Eignung für den Anbau im Lebendmulchsystem mit Weißklee geprüft. Im AP 3 erfolgt die Weiterführung der CC Populationen zur Bereitstellung für interessierte Landwirte.
Angaben zur Finanzierung des Projekts finden Sie im Förderkatalog des Bundes unter http://foerderportal.bund.de/foekat/jsp/StartAction.do. Bitte geben Sie in das Suchfeld eine 28 plus das Förderkennzeichen (FKZ) des BÖLN-Projektes ein, z.B. 2808OE212 für das BÖLN-Projekt mit der FKZ 08OE212.

Summary translation

Genotype-Environment interactions are more pronounced in organic than in conventional agriculture and will be further enhanced by climate change. Varieties for organic farming systems of the future will have to be highly flexible to deal with evolving pathogens and highly unpredictable climatic conditions. This will require new breeding approaches aiming at producing locally adaptable and highly versatile genetic materials. The aim of the project is to provide high value genetically diverse winter wheat populations that are pre-adapted to various conditions as base material for participatory selection of locally adapted conservation varieties for organic agriculture. The basic materials are 12 composite cross populations (CCPs) that have evolved for six years under organic or conventional conditions at University of Kassel and are in 2011/12 in the F11. These CCPs and three reference varieties will be compared for differences in nutrient uptake efficiency, disease resistance, and baking quality. In addition, two populations that were grown without mechanical weed control for three years will be compared to the same two original populations which had been grown with weed control for their suitability for mixed cropping with a living mulch of white clover under conditions of early sowing.
To determine how well such populations can adapt the most diverse CCP will be exposed to natural selection in five different environments on-farm for two years. Selection criteria of the participating farmers will be evaluated jointly. All populations will be compared on-station after one year of growth on-farm to evaluate the quantitative effects of the different environments. Possibilities for the establishment of “conservation varieties” based on EU directive 2008/62/EC under German conditions will be evaluated.

EPrint Type:Project description
Keywords:BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, FKZ 10OE082, moderne Landrassen, Winterweizen, Partizipative Züchtung, Evolutionsramsche, Umweltanpassung, Winter wheat, participative breeding, Evolutionary breeding, composite crosses, modern landraces
Subjects: Crop husbandry > Crop combinations and interactions
Knowledge management > Research methodology and philosophy > Systems research and participatory research
Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds
Crop husbandry > Breeding, genetics and propagation
Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Research affiliation: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Plants > Pflanzenzüchtung
Germany > University of Kassel > Department of Ecological Plant Protection
Research funders: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN
Germany > Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung - BLE
Related Links:http://www.bundesprogramm-oekolandbau.de/, http://www.bundesprogramm.de/fkz=10OE082, http://orgprints.org/perl/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=10OE082&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen, http://foerderportal.bund.de/foekat/jsp/StartAction.do
Acronym:PopZucht-Diva
Project ID:FKZ 10OE082
Location:Universität Kassel,
Fachbereich 11
FG Ökologischer Pflanzenschutz
Nordbahnhofstr. 1a
D-37213 Witzenhausen
Start Date:1 July 2011
End Date:28 February 2014
Deposited By: Butz, Andreas Friedrich
ID Code:19422
Deposited On:22 Sep 2011 10:16
Last Modified:24 Oct 2011 09:08

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