Forschungs- und Innovationsprojekt
Sojazüchtung - Forschungspakt zur Zusammenarbeit zwischen China und Europa

geöffnete braune Hülse

Haberlandt-Doktoradsstipendium und Organisation eines China-Europa-Evaluation-Trial unter Leitung der Donau-Soja-Organisation

Das Stipendium ist benannt nach Friedrich Haberlandt (1826-1878), ein Professor für Pflanzenbau an der Hochschule für Bodenkultur in Wien. Er leistete Pionierarbeit, indem im Anschluss an die Weltausstellung 1873 in Wien ein ausgedehntes Soja-Versuchsnetzwerk in Mitteleuropa errichtete. Sein Weitblick für das Potenzial dieser Nutzpflanze und die gesammelten Erfahrungen aus seinen Untersuchungen sind weltweit anerkannt.

Hintergrund

Die Sojasorten für den mitteleuropäischen Raum gehen auf einen relativ engen Genpool zurück. Für die Entwicklung neuer Sorten ist es daher eine vielversprechende Chance, auf die genetisch sehr diversen Ressourcen im Herkunftsgebiet der Sojabohne (China) zurückgreifen zu können um Qualität und Ertragsfähigkeit der europäischen Sojabohne zu verbessern.

Vorgehen

Der europäische Doktorand wird einen zweijährigen Forschungsaufenthalt an der Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) in Peking absolvieren. Dabei werden die Ergebnisse des europäisch-chinesischen Sojasortenversuchs analysiert werden und internationale Netzwerke zur Sojaforschung verbessert werden. Das Forschungsprojekt erhält Unterstützung von einem Gremium an Beratern aus Deutschland, Schweiz und Österreich, vom Donau Soja Netzwerk und den akademischen Betreuern in Europa und China zu einer besseren Verwertbarkeit der Ergebnisse.
Im Rahmen des europäisch-chinesischen Sojasortensortenversuchs werden 50-70 europäische und chinesische Sojasorten jeweils phänotypisch (Parzellenversuch), chemisch und genetisch charakterisiert werden, um deren Nutzbarkeit zu erheben. Aus den Ergebnissen der Evaluierung dieser Sojasorten an verschiedensten Standorte sowie genetischer Analysen ausgewählter Landrassen werden Züchtungsunternehmen, Erzeuger und Veredler von Soja in Mitteleuropa bzw. in China Nutzen ziehen können.
Desweiteren beteiligen sich weitere internationale Pflanzenzüchter und Forschungsinstitutionen mit Sorten und Zuchtmaterial am Chinese-European Soybean Field Trial.

Ergebnisse

Die erhobenen Daten zeigten eine deutliche Differenzierung zwischen chinesischen und europäischen Elitesorten, und das Niveau der genetischen Vielfalt war zwischen den beiden Populationen ähnlich. Sowohl bei den chinesischen als auch bei den europäischen Sorten wurden einzigartige SSR-Allele gefunden, was darauf hindeutet, dass die Selektion für spezifische Anpassungen die genetische Variation erhalten kann. Die europäische Population war deutlich nach Reifegruppen strukturiert, was bei der chinesischen Population weniger deutlich war. Die Strukturanalyse zeigte, dass die europäischen Sorten auf zwei Hauptstammlinien beruhen, während die chinesischen Elite-Sojabohnensorten auf mehrere Stammlinien zurückgehen, was auf die reiche natürliche Sojavielfalt Chinas hinweist. Die Ergebnisse bestätigen, dass eine langfristige Selektion unter unterschiedlichen Umwelt- und Anbaubedingungen eine spezifische Vielfalt hervorbringen kann, die reziprok für die künftige Verbesserung der chinesischen und europäischen Sojabohnenzucht genutzt werden könnte. Dies ist umso bedeutsamer, da sowohl europäische als auch chinesische Zuchtprogramme GMO-frei sind und daher den Zuchtfortschritt beispielsweise der nordamerikanischen Zuchtprogramme nicht nützen können.

Die vergleichende Diversitätsanalyse zwischen chinesischen und europäischen Elitesojabohnensorten hat wichtige Auswirkungen auf die künftige Sojabohnenzüchtung in beiden Regionen. Das Niveau der genetischen Vielfalt bei Sojabohnen-Elitesorten ist in beiden Regionen ähnlich hoch, was zeigt, dass die moderne Pflanzenzüchtung für bestimmte Zielumgebungen innerhalb geografischer Regionen die genetische Gesamtvariation erhalten kann. Aufgrund des regionalen Anpassungsbedarfs in Europa wurden die Sorten nach Reifeklassen getrennt, was bei den chinesischen Sorten weniger ausgeprägt war. Die Analyse der Populationsstrukturen deutet darauf hin, dass die europäischen Sorten auf zwei Hauptstammlinien beruhen, während die chinesischen Sorten auf mehr Stammlinien zurückgehen, was auf die reiche natürliche Sojavielfalt in China hindeutet.

Veröffentlichungen

  • Yao, X., Xu, Jy., Liu, Zx. et al. (2023). Genetic diversity in early maturity Chinese and European elite soybeans: A comparative analysis. Euphytica 219, 17. https://doi.org/10.1007/s10681-022-03147-0
  • Yao, X., Pachner, M., Rittler, L., Hahn, V., Leiser, W., Riedel, C., Rezi, R., Bétrix, C.-A., Nawracała, J., Temchenko, I., Đorđević, V., Qiu, L.-J., & Vollmann, J. (2024). Genetic adaptation of phenological stages in Chinese and European elite soybeans (Glycine max [L.] Merr.) across latitudes in Central Europe. Plant Breeding, 1–11. https://doi.org/10.1111/pbr.13197

Projektinformation
Projektlaufzeit: 01/2018 bis 12/2020, verlängert bis 12/2021
Projektleitung Gesamtprojekt: Donau Soja - Matthias Krön
Projektvertretung LfL: Joachim Eder (IPZ4a - Züchtungsforschung Mais und Körnerleguminosen)
Finanzierung Bayern: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
FKZ: E/18/01

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Verein Donau Soja - Verwalter des Haberlandt-Scholarships
Der Verein Donau Soja wurde 2012 gegründet und hat heute seinen Hauptsitz in Wien. Mit seinen Mitglieder und Partnern aus den Bereichen Landwirtschaft, Verarbeitung, Handel und Forschung & Entwicklung setzt sich der Verein für die Produktion und Verwendung von europäischen Soja ein.