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Entwicklung von Phytophthora-resistentem Zuchtmaterial für den ökologischen Landbau

Sieber, Karen; Forster, Georg M.; Diekmann, Kerstin; Sprengel, Michael; Kellermann, Adolf; Dehmer, Klaus-J. and Hammann, Thilo (2018) Entwicklung von Phytophthora-resistentem Zuchtmaterial für den ökologischen Landbau. [Development of late blight (Phytophthora infestans) resistant breeding material for organic farming.] Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), D-Freising; Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), D-Seeland und Julius Kühn-Institut (JKI), D-Sanitz OT Groß Lüsewitz .

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420kB

Summary

Die Ansprüche des ökologischen Landbaus an Kartoffelsorten unterscheiden sich zum Teil erheblich von denen des konventionellen Anbaus. Dies ist bedingt durch den alternativen Pflanzenschutz mit mechanischer Unkrautbekämpfung sowie durch eine in der Regel geringere Stickstoffversorgung der Pflanzen. Darum benötigt der ökologische Landbau spezielle Sorten, die neben den vom Verbraucher gewünschten Qualitätsmerkmalen auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten und Schädlingen besitzen, durch schnelle Jugendentwicklung das Unkrautwachstum unterdrücken und eine hohe Nährstoffeffizienz aufweisen.
Um neue Zuchtstämme zu schaffen, in denen die im Biolandbau gewünschten Eigenschaften kombiniert vorliegen, etablierte das seit 2012 im „Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft“ geförderte Projekt „Entwicklung von Phytophthora-resistentem Zuchtmaterial für den ökologischen Landbau“ ein Zuchtprogramm speziell für den ökologischen Kartoffelanbau.
Für die Züchtung auf geringe Anfälligkeit gegenüber der Kraut- und Knollenfäule, die durch den Oomyceten Phytophthora infestans hervorgerufen wird, wurde auf resistente Kartoffelklone aus der Vorzüchtung des Julius-Kühn Institutes zurückgegriffen. Die untersuchten Zuchtstämme und Vergleichssorten wurden parallel in einem Beobachtungsanbau hinsichtlich weiterer agronomischer und qualitativer Eigenschaften wie Ertragsleistung, Wuchsform, Stärkegehalt, Speise- und Veredelungseignung und Abreifeverhalten untersucht.
Weitere Resistenzen sowie gewünschte Qualitätsmerkmale wurden aus modernen Hochleistungssorten deutscher Züchtungsunternehmen und historischen Sorten der IPK Genbank während des Projektverlaufs ins Zuchtmaterial eingebracht. Neben der Evaluierung der Prüfglieder hinsichtlich der Resistenzeigenschaften wurden zur Erweiterung des Basiszuchtmaterials zahlreiche Kreuzungen durchgeführt. Hierbei wurden die Kreuzungseltern gezielt aus den im Projekt geprüften Sorten und Zuchtstämmen ausgewählt.
Für die Bewertung und die Selektion der Klone wurde ein partizipativer Züchtungsansatz gewählt und dafür drei ökologisch wirtschaftende, landwirtschaftliche Betriebe ins Projekt eingebunden. Die Betriebsleiter wurden intensiv geschult und führten die Bewertung der Klone und die Selektion der Knollen in enger Zusammenarbeit mit den wissenschaftlichen Mitarbeitern der Institute durch. Ein solches Modell ist bislang in der der deutschen Kartoffelzüchtung einzigartig.
Wissenschaftlich begleitet wurden die Züchtungsarbeiten durch eine phänotypische und genotypische Charakterisierung des Ausgangsmaterials und der Zuchtklone. Ziel hierbei war es, Grundlagen für eine molekulare Selektion KF-resistenter Nachkommen zu schaffen. Hierzu wurden an einem Prüfgliedsortiment Assoziationsstudien mit DArT- und SNP-Markern durchgeführt und ausgewertet.
Im Projekt wurden am IPK erstmalig zwei Sortimente umfassend genetisch mittels zwei verschiedener Markersysteme zu charakterisiert. Mit den erzielten Ergebnisse konnten Duplikatgruppen innerhalb der Genbankakzessionen aufgedeckt sowie Unstimmigkeiten erkannt und bereinigt werden. Damit wurde das Genbankmanagement verbessert und nutzerorientiert gestaltet. Somit hat das Projekt eine nachhaltigere und intensivere Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen ermöglicht. Dadurch ist es Züchtern wie auch Forschungsinstitutionen zukünftig möglich, zielgerichteter auf genetische Ressourcen der Kartoffel zuzugreifen und diese in die eigenen Zuchtprogramme und Forschungsprojekte einzubringen.


EPrint Type:Report
Keywords:BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, FKZ 10OE122, FKZ 10OE121, FKZ 10OE071, Phytophthora, Genbank, Kartoffeldiversität
Subjects: Crop husbandry > Breeding, genetics and propagation
Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Crop husbandry > Production systems > Root crops
Research affiliation: Germany > Federal States > Bavaria > State research centre agriculture
Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Plants > Pflanzenzüchtung
Germany > Federal Research Centre for Cultivated Plants - JKI > Institute for Breeding Research on Agricultural Crops
Germany > Other organizations
Related Links:https://www.bundesprogramm.de, http://orgprints.org/cgi/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=10OE071&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen, http://orgprints.org/cgi/saved_search?savedsearchid=1437
Deposited By: Hammann, Dr. Thilo
ID Code:36354
Deposited On:23 Aug 2019 09:27
Last Modified:02 Sep 2019 09:57
Document Language:German/Deutsch
Status:Unpublished
Refereed:Not peer-reviewed
Additional Publishing Information:Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft.
Koordination des Verbundvorhabens und Projektleitung des Teilprojektes FKZ 10OE071: Adolf Kellermann, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
Projektleitung des Teilprojektes FKZ 10OE121: Dr. Thilo Hammann, Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Projektleitung des Teilprojektes FKZ 10OE122: Dr. Klaus Dehmer, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Groß Lüsewitzer Kartoffel-Sortimente (GLKS)
Bei dem hier eingestellten Schlussbericht handelt es sich um einen Gesamtschlussbericht, an dem die Teilprojekte FKZ 10OE071, FKZ 10OE121 und FKZ 10OE122 beteiligt waren.

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