Erweiterung der nutzbaren Diversität bei Wiesenschwingel zur Übertragung relevanter Merkmale aus Deutschem Weidelgras

Deutsches Weidelgras

Erweiterung der nutzbaren Diversität bei Wiesenschwingel zur Übertragung relevanter Merkmale aus Deutschem Weidelgras sowie Bildung eines eigenständigen Festulolium-Genpools

Das vorliegende Projekt soll die Basis schaffen, die rasche Jugendentwicklung (d. h. Nachsaateignung und Konkurrenzkraft) und Vielschnittverträglichkeit des Deutschen Weidelgrases in Richtung Wiesenschwingel zu übertragen. Daneben öffnet sich das Feld für die Entwicklung von Festulolium auf der Basis des bayerischen Genpools. Grünland wie auch Kleegrasanbau sind im Rahmen des Klimawandels gerade in kontinentaleren Regionen wie Bayern mit zunehmenden und im langjährigen Vergleich kurzfristigeren Witterungsextremen konfrontiert.

Wiesenschwingel in Bayern

Bayern mit seinen sehr unterschiedlichen Anbaugebieten von Nord- bis Südbayern ist vielschichtig betroffen. Zum einen bleibt Winterhärte und Ausdauer (auch unter veränderten Wintern) für Deutsches Weidelgras das wichtigste wertgebende Merkmal, jedoch gewinnen zunehmend Trockentoleranz und Krankheitsresistenz gegen ein sich rascher änderndes Erregerspektrum an Bedeutung. Zum anderen ist bereits in vielen Lagen die einst oft bestandesbestimmende Art Wiesenschwingel – bedingt durch die heute höhere Bewirtschaftungsintensität in der breiten Praxis - aus den Beständen verschwunden. Dabei bringt diese Art wertvolle Eigenschaften wie Trockenheitstoleranz und Winterhärte für die bayerischen Lagen mit.

Bastardisierung

Bei der Bastardisierung der Gattung Lolium (Weidelgräser) mit der Gattung Festuca (Schwingel) wurde bisher in der europäischen Gräserzüchtung hauptsächlich auf die Kreuzungen Welsches Weidelgras x Wiesenschwingel und Welsches Weidelgras x Rohrschwingel gesetzt. Letztere aktuell überwiegend als Sorte verfügbar. Auf Grund der höheren Samenproduktion gerade in den ersten Jahren wurde zudem oft tetraploides Material eingesetzt.
Im Gegensatz hierzu wurde an der LfL bei IPZ seit 2005 konsequent die Kreuzung diploiden Materials der Arten Deutsches Weidelgras und Wiesenschwingel vorangetrieben. Basis war hierbei bereits auf Winterhärte und Rostresistenz vorselektiertes Material des bayerischen Genpools und/oder in Bayern langjährig adaptiertes sortentaugliches Material. 2011 konnte die Etablierung einer effizienten Kreuzungstechnik und die Erstellung einer relevanten Basis Population abgeschlossen werden.

Ergebnisse

Vergleich des Festulolium Saatguts mit Deutschem Weidelgras und Wiesenschwingel Saatgut

In drei Versuchen konnte auch das Saatgut von F1 und BC1 Pflanzen getestet werden. Bei diesem Saatgut handelte es sich somit um potentielle BC1- (1. Rückkreuzungsgeneration) und BC2- (2. Rückkreuzungsgeneration) Pflanzen. Zum Teil konnten die Pflanzen genetisch verifiziert werden. In den anderen Fällen wurde bezüglich der Blattanlage selektiert. Gerollte Blattanlagen sind ein geeignetes Merkmal zur Bestimmung von Wiesenschwingel. Potentielle BC1- und BC2-Pflanzen, die dieses Merkmal aufwiesen wurden mit Deutschem Weidelgras und Wiesenschwingel verglichen.

Ergebnisse zur Differenzierung des Merkmals Jugendentwicklung von Deutschem Weidelgras, Wiesenschwingel und deren Hybriden

In untenstehendem Link zeigen die Folien 15 - 17 des Vortrages zur 59. Jahrestagung der AGGF 2015 die Festuloliumpflanzen jeweils im Vergleich zu Referenzen für Deutsches Weidelgras und Wiesenschwingel. Die Festuloliumpflanzen bewegten sich bezüglich der Zeit zum Bestocken zwischen Deutschem Weidelgras und Wiesenschwingel.
Im Versuch zur Jugendentwicklung Juwi 6 (Folie 15) konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen BC1 und Wiesenschwingel festgestellt werden. In Juwi 7 (Folie 16) unterschieden sich die BC-Generationen nicht von Deutschem Weidelgras, waren aber signifikant schneller als Wiesenschwingel. In Juwi 8 (Folie 17) unterschied sich die BC2-Generation nicht von Wiesenschwingel, während die BC1-Generation sich nicht von Deutschem Weidelgras unterschied.

Umfassende Ergebnisse zur Differenzierung des Merkmals Jugendentwicklung von Deutschem Weidelgras, Wiesenschwingel und deren Hybriden pdf 2,0 MB

  • Ein positiver Effekt der Kreuzungen war somit zu erkennen.
  • Auch ist die hohe Variabilität der BC Generationen gut erkennbar.
  • Die BC2 Pflanzen waren im Vergleich zu den BC1 Pflanzen wiederum etwas langsamer.

Schlussfolgerungen

Die beschriebenen Versuche zeigten, dass sich die Arten Deutsches Weidelgras und Wiesenschwingel vor allem bezüglich der Geschwindigkeit bei der Bildung des ersten Bestockungstriebes unterschieden und von Umwelteinflüssen, wie vom Alter des Saatgutes weniger beeinflusst wurden als andere Merkmale. Hinsichtlich dieses Merkmals wurden die Festuloliumpflanzen mit Deutschem Weidelgras und Wiesenschwingel verglichen, und ein Kreuzungseffekt im Vergleich der Festuloliumpflanzen mit Wiesenschnwingel war erkennbar. Bei der Selektion der Pflanzen musste zusätzlich darauf geachtet werden, dass das Längenwachstum ebenfalls zügig von statten ging. Grund hierfür war, dass es auch degenerierte Pflanzen gab, die zwar schnell zur Bestockung neigten, aber im Längenwachstum zurückblieben und nur die erste oder zweite Stufe erreichten. Die Anwendbarkeit der entwickelten Methodik konnte in mehreren Versuchen bestätigt werden. In dem erstellten Kreuzungsmaterial sind Hybridisierungseffekte deutlich erkennbar.
Projektinformation
Projektleitung und -bearbeitung: Dr. S. Hartmann, T. Lunenberg
Projektlaufzeit: 01.05.2013 - 31.01.2016
Kostenträger: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Kooperationspartner: Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Prof. Friedt