Vollenweider, Carl; Neubeck, Kathrin; Eder, Barbara; Flakus, Tobias; Vogt-Kaute, Werner and Ebert, Ulrich (2022) Zuchtmethoden, Leistungs- und Adaptionsfähigkeit von Maispopulationen und Erstellung einer diversen Ausgangspopulation für Wissenschaft, Züchtung und Praxis (Verbundvorhaben). [Breeding methods, performance and adaption of maize populations. Development of a diverse population for further appraches in science, breeding and practical agriculature.] 1. Landbauschule Dottenfelderhof e.V., D-Bad Vilbel 2. Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, D-Freising 3. Bundessortenamt, D-Hannover 4. Universität Kassel, D-Kassel .
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Summary
Im Hinblick auf den Klimawandel und die zunehmend auftretenden Wetterextreme könnten offen abblühende heterogene Maispopulationen speziell im ökologischen Landbau Vorteile aufweisen. Die züchterische und wissenschaftliche Bearbeitung dieses Sortentyps findet seit der zweiten Hälfte des 20. Jh. kaum mehr stattfand. Im Vorhaben wurde in fünf Teilprojekten Leistungspotenzial, Robustheit und Anpassungsfähigkeit von Maispopulationen sowie
effiziente Zuchtmethoden zu deren Verbesserung untersucht. Die Versuche wurden von 2017- 22 an ökologisch und konventionell bewirtschafteten Standorten in Deutschland durchgeführt. Für Forschung, Züchtung und Wissenschaft wurde eine neue Ausgangspopulation erstellt:
(1) Bei den Zuchtmethoden wurde der Einfluss des genetischen Hintergrundes der Ausgangspopulationen deutlich. Bei wenig bearbeitetem Material zeigte die Haploidenmethode die stärkste Wirkung, die rekurrente S1-Familien- und
Vollgeschwisterselektion (mit Ertragserhebungen) scheinen für eine effiziente Verbesserung der Populationen dennoch das größte Potenzial aufzuweisen. Die einfache positive Masseauslese führte bei minimalem Aufwand zur Erhaltung der
Populationen in deren Eigenschaften und ist in der Praxis zur eigenen Saatgutgewinnung oder Hofsortenentwicklung leicht einsetzbar.
(2) Im Mittel erzielten die Populationen maximal 80 % des Kornertrags der Vergleichshybridsorten, nur an einzelnen Standorten und Jahren erreichten sie konkurrenzfähige Erträge. Im ökologischen Anbau zeigten alle Populationen eine höhere Leistungsfähigkeit, welche darauf hindeutet, dass in diesem Anbausystem die genetische Heterogenität besser genutzt werden konnte.
(3) Die Anpassung an die Selektionsumwelt und Selektionsbedingungen wurde in kürzester Zeit ertragswirksam. Die Auswahl der Ausgangshybriden zeigte einen starken Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Populationen, eine höhere Anzahl an Genotypen in den Populationen verbesserte in der Tendenz deren Leistungsstabilität.
(4) Eine neue Ausgangspopulation - nach den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen zusammengestellt - steht für Forschung und Praxis zur weiteren Verwendung zur
Verfügung.
(5) Ein intensiver Wissenstransfer hat mithilfe von Feldtagen, Workshops, Kurzfilmen und Veröffentlichungen in Fachzeitschriften stattgefunden.
Summary translation
Regarding to climate change and the increasing number of extreme weather events, open-pollinated heterogeneous maize populations can have advantages, especially in organic
farming. Breeding of this type of variety has hardly taken place since the second half of the 20th century. In this project yield performance, resilience and adaptability of maize populations as well as efficient breeding methods were examined in five work packages. The trials were carried out from 2017-2022 at organically and conventionally managed locations in Germany. A new test population has been established for research, breeding and agriculture.
(1) In breeding methods, the influence of the genetic background of the original populations was evident. With material, which was hardly used for breeding (e. g.
landraces) the haploid method showed the strongest effect, but recurrent S1 family and full sibling selection (with yield testing) seem to have the greatest potential for efficient population improvement. The simple positive mass selection led to preservation of the populations in their properties with minimal effort and is easy to use in practice for on farm seed production or variety development.
(2) On average, the populations achieved a maximum of 80 % of the grain yield compared to hybrid varieties; they only achieved competitive yields at individual locations and
years. In organic farming, all populations showed higher productivity, indicating that genetic heterogeneity could be better utilized in this farming system.
(3) The adaptation to the selection environment and selection conditions became profitable in a very short time. The selection of the initial showed a strong influence on the performance of the populations, a higher number of genotypes in the populations tended to improve their performance stability.
(4) A new test population – compiled according to the latest scientific knowledge – is available for research and agriculture for further use.
(5) An intensive transfer of knowledge has taken place with the help of field days, workshops, short films and publications in scientific and agricultural journals.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, FKZ 15NA106, FKZ 15NA169, FKZ 15NA171, FKZ 15NA200, Saat- und Pflanzgut, seed and planting material , Ackerbau, crop production, Ökologischer Landbau, organic farming, Mais, maize, Pflanzenzüchtung, plant breeding, Klima (Klimarelevanz / Klimaschutz /Klimawandel), climate (climate relevance, climate protection, climate change) |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Landbauschule Dottenfelderhof e.V. Germany > University of Kassel Germany > Other organizations |
| Related Links: | https://www.bundesprogramm.de/ |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 44439 |
| Deposited On: | 05 Sep 2022 04:35 |
| Last Modified: | 19 Dec 2022 08:29 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
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