Innovations- und Forschungsprojekt
Lupismart – Weiße Lupine von der Nische in die Praxis

Lupinenblüte mit Tüte zum Schutz vor Fremdbestäubung

Grundlagenorientierte Züchtungsforschung zur Verbesserung von Anthraknosetoleranz und Qualitätsparametern bei der Weißen Lupine

Körnerleguminosen sind aufgrund ihres hohen und ausgeglichenen Eiweißgehaltes weltweit ein wertvoller Bestandteil der menschlichen Ernährung, der größere Anteil wird jedoch als Eiweiß-Futtermittel benötigt. Unter den heimischen Leguminosen ist die Weiße Lupine im Ertrag und in der Eiweißqualität der bekannten Sojabohne gleich zu setzen. Ihr Anbau ist von besonderem ökologischem Wert, da sie die Anbaudiversität in der Landwirtschaft um ein bemerkenswertes Fruchtfolgeglied erweitert. Zusätzlich fixiert sie als Leguminose den Luftstickstoff über eine Bakteriensymbiose und kann ihn an die nächste Anbaufrucht weitergeben - ein wichtiger Schritt der Nitratproblematik entgegenzutreten.

Ausgangssituation

Der Anbau der Weißen Lupine ist im letzten Jahrzehnt nahezu zum Erliegen gekommen. Auslöser war und ist die Anthraknose, eine durch den Pilz Colletotrichum lupini ausgelöste Pflanzenkrankheit. Bei Befall dringt der Erreger in die Leitgefäße der Lupinen ein und unterbricht deren Nährstoffversorgung, so dass die Triebe sich eindrehen und absterben. Die Folgen sind extreme Ernteverluste bis hin zum totalen Ertragsausfall. Die Züchtung anthraknosetoleranter Sorten ist damit von zentraler Bedeutung für eine Wiederaufnahme des Lupinenanbaus.

Forschungsziel

Ziel des Forschungsprojektes Lupismart ist es, der Weißen Lupine im ökologischen wie konventionellen Anbau durch die Bereitstellung anthraknosetoleranter Linien zu einem Durchbruch zu verhelfen. Im Mittelpunkt des Verbundprojektes stehen umfangreiche Toleranzprüfungen im Feld und Gewächshaus. Es werden phänotypische und genotypische Charakterisierungen ausgewählter Genbankakzessionen, Stämme und Sorten für die Selektion anthraknosetoleranter Lupinen herangezogen und auch die Futterqualitätsmerkmale (Proteingehalt, Eiweißmuster, Süße) der Lupine berücksichtigt. Über einen Smart-breeding-Ansatz werden molekulargenetische DNA-Marker für Stammbaumanalysen, die Kartierung der Merkmale und die Etablierung markergestützter Kreuzungspläne bei Lupine entwickelt.

Forschungsansatz

Im Projekt Lupismart der Verbundpartner LfL-Freising, LfL-Ruhstorf, LL-Triesdorf und JKI-Groß Lüsewitz wird ein umfangreiches Sortiment Weißer Lupinen, bestehend aus Sorten (n=15), Zuchtstämmen (n=75) und Genbankakzessionen (n=160), in mehrortigen Feldversuchen (Freising, Ruhstorf, Triesdorf, Groß Lüsewitz) und im Gewächshaus auf Anthraknosetoleranz und tierfutterrelevante Qualitätsparameter geprüft. Die besten Lupinen werden den Züchtern als PreBreeding Material zur Verfügung gestellt. Aktuelle Genotypisierungsmethoden sollen mehrere tausend genomweite SNPs identifizieren. Über eine genomweite Assoziationsstudie werden molekulare DNA Marker detektiert, die signifikant mit Anthraknosetoleranz sowie agronomischen Merkmalen korreliert sind und die Züchtung anthraknose-toleranter Weißer Lupinen über eine markergestützte Selektion erlauben . Markerbasierte Stammbaumanalysen beschreiben die verfügbare und nutzbare genetische Diversität in der Weißen Lupine.
Das Projekt Lupismart wird der Weißen Lupine über die Bereitstellung von Selektionsmarkern und ausgewähltem Zuchtmaterial zu einer Renaissance im Anbau heimischer Eiweißpflanzen verhelfen.
Logo der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung und des Projektträgers Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Projektinformation
Projektleitung: Dr. G. Schweizer
Projektbearbeitung: Dr. G. Schwertfirm (geplant)
Projektlaufzeit: 01.02.2020 - 31.01.2023
Finanzierung: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft/Eiweißpflanzenstrategie
Förderkennzeichen: 2815EP3049