Forschungs- und Innovationsprojekt
Validierung praxisrelevanter Marker für die Züchtung klimaangepasster und gesunder Gerstensorten

Bewässerte Versuchsparzellen Sommergerste im Rollgewächshaus
Der Klimawandel stellt eine ernst zu nehmende Bedrohung für Qualität und Ertrag von Getreide dar. Extreme Wetterereignisse (Hitze, Trockenheit, Starkniederschläge) erhöhen die Risiken im Pflanzenbau. Außerdem beeinflusst das Klima das Spektrum von Krankheitserregern und Pflanzenschädlingen.

Ziel

Ein Ziel des Forschungsverbunds BayKlimaFit ist daher die Stabilisierung von Ertrag und Qualität von Sommergerste durch eine verbesserte Hitze-, Trockenheits- und Krankheitsresistenz. Auf dieser Basis können effizient neue Sorten entwickelt werden, die an zukünftige Klimabedingungen in Bayern angepasst sind und eine nachhaltige Landwirtschaft ermöglichen. Die Entwicklung molekulargenetischer Marker leistet dabei für die Züchtung stresstoleranter Pflanzen einen wichtigen Beitrag, da sie frühzeitig einsetzbar und unabhängig von der Umwelt sind.

Projektverbund "BayKlimaFit - Strategien zur Anpassung von Kulturpflanzen an den Klimawandel" Externer Link

Methode

Ein Sortiment - bestehend aus stresstoleranten und stressanfälligen Gerstensorten sowie Zuchtstämmen der beteiligten Züchter - wird mehrjährig an der LfL auf seine Reaktion gegenüber Trockenstress untersucht:
  • im Rollgewächshaus, das reproduzierbare Trockenstressexperimente unter Feldbedingungen erlaubt, mit zwei Behandlungsvarianten trocken und bewässert
  • auf einem externen Kontrollfeld unter natürlichen Aufwuchsbedingungen
  • auf einem Feld mit chemischem Trockenstress, induziert mit einer verdünnten Kaliumiodidlösung zum Zeitpunkt des Ährenschiebens

Versuchsparzellen

Bewässerte Versuchsparzellen Sommergerste im Rollgewächshaus

bewässert

Trockene Versuchsparzellen Sommergerste im Rollgewächshaus

trocken

Vorgehen

Um den Trockenstress zu dokumentieren wird der Wassergehalt des Bodens mit Tensiometern überprüft. An allen Standorten werden Messungen zur Bestimmung des Chlorophyllgehaltes durchgeführt und weitere phänotypische Merkmale erfasst (Wuchshöhe, Ährenschieben). Nach der Ernte sind Ertragskomponenten sowie der Proteingehalt der Körner als Messgröße für die Qualität zu bestimmen. Für die Untersuchungen auf den Gehalt von Stoffwechselprodukten, sowie den Pilzbefall (Fusarium und Ramularia) bekommen die Projektpartner Blatt- und Kornmaterial zur Verfügung gestellt. Das Gerstensortiment wird außerdem mit molekularen Markern (> 100) untersucht, die an der LfL im Zusammenhang mit Expressionsstudien zur Trockenstresstoleranz entwickelt wurden. Diese werden mit den Daten der Feldversuche und den Ergebnissen der Projektpartner verrechnet.

Aktueller Stand

Die Feldversuche konnten im ersten Jahr planmäßig durchgeführt werden. Im Rollgewächshaus gelang es in der trockenen Variante bis in Bodentiefen von 75 cm Trockenstress zum Zeitpunkt des Ährenschiebens zu erzeugen. Von starkem Trockenstress spricht man sobald die Saugspannung im Boden unter -500 hPa fällt. Die bewässerte Variante im Rollgewächshaus sowie die beiden externen Versuchsflächen waren dagegen während der Vegetationsperiode ausreichend mit Wasser versorgt. Das gesamte Material wurde geerntet und wird aktuell aufbereitet, um weitere Merkmale wie beispielsweise Tausendkorngewicht oder Proteingehalt zu erfassen. Sobald dies abgeschlossen ist, erfolgt eine erste Verrechnung der gesamten Versuchsdaten, um signifikante Unterschiede zwischen Sorten und Behandlungen festzustellen.
Projektinformation
Projektleitung: Dr. M Herz (Züchtungsforschung Winter- und Sommergerste/IPZ 2b)
Projektbearbeitung: Dr. J. Groth (Züchtungsforschung Winter- und Sommergerste/IPZ 2b)
Genehmigte Laufzeit: 2016-2019
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Fördernummer: TGC01GCUFuE69745
Projektpartner: