Forschungs- und Innovationsprojekt
Integration pflanzengenetischer Ressourcen in die Sojazüchtung – Soja Kühle & Protein

Blätter der Sojapflanze mit Schotenansatz

Soja in Bayern: Effiziente Nutzung natürlicher Diversität bei der markergestützten Züchtung klimaangepasster Sojasorten für heimische Anbaubedingungen

Die Sojazüchtung stützt sich derzeit auf einen genetisch extrem engen Sortenpool, dessen Aufweitung durch das Einkreuzen von pflanzengenetischen Ressourcen (PGRs) mit positiven Eigenschaften unter Berücksichtigung möglicher Ertragsverluste erreicht werden kann. An der LfL wurden PGRs mit vielversprechenden Eigenschaften hinsichtlich züchtungsrelevanter Merkmale identifiziert und entsprechende molekulare DNA-Marker entwickelt, die begleitend in Kreuzungsprogrammen eingesetzt werden können.

Ziel

Hauptziel des Projekts ist die Integration von natürlichen pflanzengenetischen Ressourcen (PGRs) in Zuchtprogramme durch die Validierung merkmalstragender PGRs unter heimischen Anbaubedingungen und die markerbasierte Bereitstellung von Pre-breeding Material. Im Projekt sollen insbesondere die Zuchtmerkmale Proteingehalt und Kühletoleranz betrachtet werden. Proteingehalte von 43 - 45 % sind wünschenswert und kommen in ausgewählten PGRs natürlich vor. Zudem konnten PGRs mit guter Kühletoleranz im Keimlings- und Sämlingsstadium an der LfL unter kontrollierten Bedingungen identifiziert werden. Im Projekt sollen die PGRs mit hohem Proteingehalt bzw. guter Kühletoleranz in Feldversuchen und Laboranalysen untersucht und validiert werden.

Methoden

Unter Verwendung zeitlich versetzter Aussaattermine soll die unter kontrollierten Bedingungen festgestellte Kühletoleranz unter natürlichen Anbaubedingungen bestätigt und der Einfluss der verschiedenen Aussaattermine auf den Ertrag ermittelt werden. Der Proteingehalt der Sojabohnen unter heimischen Anbaubedingugen wird mittels NIR Spektroskopie bestimmt. Final werden phänotyp- und genotypbasierte Kreuzungskombinationen zwischen PGRs und ertragreichen Zuchtsorten zur Bereitstellung von Pre-breeding Material für bayerische Sojazüchter erstellt und mit Hilfe von etablierten medium-throughput Markeranalysen sowohl die Kreuzungsprogramme kontrolliert als auch die positiven Allele der PGRs markergestützt selektiert.

Erste Ergebnisse

Ziel des Forschungsansatzes ist die Integration kühletoleranter und hochproteinhaltiger pflanzengenetischer Ressourcen (PGRs) in aktuelle markergestützte Züchtungsprogramme bei der Kulturpflanze Soja. Im Projekt werden die Kühletoleranz durch den Vergleich unterschiedlicher Aussaattermine und der Proteingehalt ausgewählter PGRs unter heimischen Anbaubedingungen betrachtet. Proteingehalte von 43 - 45 % sind wünschenswert und kommen in ausgewählten PGRs natürlich vor. Zudem konnten PGRs mit guter Kühletoleranz im Keimlings- und Sämlingsstadium an der LfL unter kontrollierten Bedingungen identifiziert werden. Heuer startet das zweite Versuchsjahr, die Frühsaat zum 29.03.2022 hat erneut Kälte und Schnee durchgestanden. Unter Verwendung zeitlich versetzter Aussaattermine soll die unter kontrollierten Bedingungen festgestellte Kühletoleranz unter natürlichen Anbaubedingungen bestätigt und der Einfluss der verschiedenen Aussaattermine auf den Ertrag ermittelt werden. Erste Ergebnisse bestätigen eine frühere Abreife der Sojaprüfglieder unter Frühsaatbedingungen, und die Proteingehalte ausgewählter PGRs lagen im ersten Versuchsjahr zwischen 42,5 und 48,7 %. Sollte auch das zweite Versuchsjahr positiv verlaufen, so können spannende Kreuzungskombinationen zwischen PGRs und ertragreichen Zuchtsorten zur Bereitstellung von Pre-breeding Material für bayerische Sojazüchter erstellt und mit Hilfe von Markeranalysen selektiert werden.

Projektinformation
Projektleitung und -bearbeitung: Dr. Grit Schwertfirm, IPZ1b (Genomanalyse)
Projektlaufzeit: 01.03.2021 - 30.06.2023
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF)
Förderkennzeichen: E/20/02
Kooperationspartner: LfL, Pflanzenbausysteme und Züchtungsforschung bei Mais und großkörnigen Leguminosen, Dr. Christine Riedel, Dr. Joachim Eder