Gärber, Ute; Götz, Monika and Behrendt, Ulrike (2023) Entwicklung und Praxiserprobung eines neuen Züchtungskonzeptes für einen stabilen ökologischen Salatanbau (Verbundvorhaben). [Development and field testing of a new breeding concept for stable lettuce production in organic farming.] 1. Julius Kühn-Institut, D-Quedlinburg 2. KULTURSAAT e.V., D-Echzell .
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Summary
Am Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst (ab 06/2022 Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün; Julius Kühn-Institut) wurde gemeinsam mit Kultursaat e. V. ein neues Züchtungskonzept für den ökologischen Salatanbau entwickelt, unter regional unterschiedlichen Bedingungen erprobt und auf Akzeptanz seitens des Handels und der Verbraucher geprüft. Das Konzept beinhaltet zwei
Lösungswege: die Herstellung von Liniengemischen und die Arbeit mit Kreuzungspopulationen. Ziel des Konzeptes ist es, eine breite genetische Basis und damit eine variablere Reaktion der Pflanzen auf abiotische und biotische Stressfaktoren zu erhalten. Im Salatanbau ist der Falsche Mehltau, verursacht durch Bremia lactucae ein stark ertragsgefährdender Faktor, da die monogenen Resistenzen bei Salat immer schneller überwunden werden. Die Anbauwürdigkeit der Liniengemische wurde an drei Züchterstandorten und von vier Erwerbsbetrieben in unterschiedlichen Anbauregionen Deutschlands geprüft. Die Ergebnisse waren hinsichtlich Ertragsstabilität und Produktqualität sehr positiv. Die Liniengemische erwiesen sich im Vergleich zum Mittelwert ihrer Einzelkomponenten deutlich weniger anfällig für B. lactucae. Es zeigte sich, dass mit dem Auftreten neuer Erregerrassen die Liniengemische in ihren Einzelkomponenten
neu anzupassen sind, um die Stabilität langfristig zu sichern. Gegenüber einer Sortenentwicklung kann jedoch mit einem partiellen Linienaustausch in der Mischung variabler auf die Änderungen im Erregerspektrum reagiert werden. Die Entscheidung über den Linienaustausch kann durch Ergebnisse aus Feldversuchen und Virulenzanalysen unterstützt werden. Ein erstes Feedback zur Vermarktung der Salatmischungen über den Großhandel war überwiegend positiv und es bestand der Wunsch auf weitere Zusammenarbeit. Die Kopfsalatmischungen waren phänotypisch weitgehend einheitlich, bei den Bataviasalaten wurde als Vermarktungsstrategie eine bunte Kiste angeboten, was vom Verbraucher gut angenommen
wurde. Bei der Methode der Kreuzungspopulationen erwies sich das Auswahlverfahren der Individualauslese gegenüber der Ramschzüchtung überlegen. Die Wiederholbarkeit der Kreuzungen war nicht bei allen Versuchsvarianten gegeben. Da eine erhöhte Resilienz der Kreuzungspopulationen gegen B. lactucae nicht durchgängig gefunden werden konnte, ist die Zuchtmethode bei Salat in reiner Form nur bedingt zu empfehlen. Aufgrund der kürzeren Gestehungszeit bis zur F4-Generation können Kreuzungspopulationen als Bestandteil von Liniengemischen wirkungsvoll eingesetzt werden. Durch die Kombination beider Verfahren können die Liniengemische zeitnah und variabel den sich rasch wandelnden Umwelt-
bedingungen wie einem verändertem Virulenzspektum von B. lactucae angepasst werden und somit einen wertvollen Beitrag gegen die Folgen des Klimawandels leisten sowie zur Reduktion von Pflanzenschutzmaßnahmen beitragen. Mit dem neuen Züchtungskonzept wird ein praktikabler Weg gezeigt, um
den ökologischen Anbau von Salat zu stabilisieren und den ökologischen Gemüseanbau in Deutschland zu stärken.
Summary translation
Together with the breeding association Kultursaat e. V., the Institute for Plant Protection in Horticulture and Forests (since 06/2022 Institute for Plant Protection in Horticulture and Urban Green; Julius Kühn-Institute) has developed a new breeding concept for stable lettuce production in organic farming, tested under regionally different conditions and checked for acceptance by wholesalers’ and consumers. The concept includes two approaches, i. e. composing line mixtures and use of crossbred populations. The aim of the concept is to get a broad genetic base and thus a more variable response of the plants to abiotic and biotic stress factors. Downy mildew caused by Bremia lactucae is a high risk factor to yield as
the monogenic plant resistance is overcome ever faster. The suitability for cultivation of the line mixtures and crossbred populations was tested at three breeder sites and by four commercial farms in different cultivation regions in Germany. The results were very positive in terms of yield stability and produce quality. The line mixtures proved to be less susceptible to B. lactucae compared to the mean value of their individual components. It was shown that with the appearance of new pathogen races, the line mixtures
have to be readjusted in their individual components in order to ensure long-term stability. A partial ex-
change of a line in the mixture would allow a more flexible reaction to variations in the pathogen spectrum compared to a variety development. The decision on line replacement can be supported by the results from field trials and virulence analyses. Initial feedback on the marketing of the lettuce mixtures via wholesalers was predominantly positive and there was a desire for further cooperation. Mixtures of butterhead lettuce were phenotypically largely homogeneous, the marketing strategy of Batavia lettuce involved mix-
tures what is called „coloured box“, which met nicely the customers’ approval. For the crossbred populations, the selection strategy of individual selection proved to be superior to the ramsch breeding method. The repeatability of the crosses was not given for all experimental variants. Since an increased resilience of the crossbred populations against B. lactucae could not be found consistently, the breeding method is only recommended to a limited extend for lettuce in pure form. Due to the shorter production period until the F4 generation, crossbred populations can be used efficiently as a component of line mixtures. By combining both methods, the mixtures can be adapted promptly and flexibly to rapidly changing environmental conditions, such as a changed virulence spectrum of B. lactucae, and thus make a valuable contribution to combating the consequences of climate change for reducing plant protection measures. The new breeding concept shows a practicable approach to stabilise the organic cultivation of lettuce and to
strengthen organic vegetable production in Germany.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, FKZ 15OE048, FKZ 19OE100, Pflanzenkrankheiten (Viren, Bakt., Pilze, Phytoplasmen), plant diseases (virusus, bacteria, fungi, phytoplasma), Pflanzenbau, crop production, Ökologischer Landbau, organic farming, Gemüsebau, vegetable production, Resistenz, resistance, Agrobiodiversität, agricultural biodiversity |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOEL Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Research Centre for Cultivated Plants - JKI Germany > Kultursaat e.V. |
| Related Links: | https://www.bundesprogramm.de/ |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 45839 |
| Deposited On: | 22 Mar 2023 05:17 |
| Last Modified: | 26 Apr 2023 13:36 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Submitted for peer-review but not yet accepted |
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