Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft bedeutet auch, die Diversität von Lebewesen und Organismen zu erhalten. Je widerstandsfähiger eine Nutzpflanze ist, desto besser kann sie im Feld mit schadhaften Erregern und Pilzen zurechtkommen, ohne dass es einer Pflanzenschutzmaßnahme bedarf. Hierzu sind in der Sortenentwicklung besondere Toleranz- und Resistenzquellen erforderlich. Im folgenden Beitrag informieren wir Sie über die wichtigsten Ziele und Schritte der Toleranz- und Resistenzzüchtung:

Zuchtziele in der Toleranzzüchtung  

Für uns steht das Zuchtziel gesunder Zuckerrübensorten mit einem stabilen und hohen Ertrag an erster Stelle. Dies ist eine wichtige Grundvoraussetzung, denn Landwirte benötigen gesunde und ertragreiche Sorten, um nachhaltig und gleichzeitig rentabel wirtschaften zu können. Dabei steht die Kombination von verschiedenen Toleranzeigenschaften im Fokus. Wir kombinieren verschiedene Toleranzen in unseren Sorten wie z.B. Rizomania-, Nematoden- und Cercosporatoleranz und selektieren nur die, die höchste Erträge erzielen.

Intensive Toleranzzüchtung

In der Toleranz- und Resistenzzüchtung arbeitet man meistens schrittweise, um die verschiedenen Zuchtziele zu erreichen. Zunächst steht z.B. die Rizomaniaresistenz, die mit molekularen Markern getestet wird, im Vordergrund. In den nächsten Schritten wird dann auf Ertrag und andere wichtige Eigenschaften im Versuchsfeld selektiert.

Selektion mit molekularen Markern bei Rizo-Sorten

Mit molekularen Markern analysieren wir die DNA unserer Genotypen. An Keimpflanzen werden hierfür Blattproben entnommen und im Labor getestet. Das molekulare Markerergebnis zeigt an, ob ein Genotyp anfällig, oder resistent ist. Wir selektieren die resistenten und führen diese in der Züchtung weiter.

Selektion auf die zweite Toleranzeigenschaft

Um zu erfahren, ob ein durch molekulare Marker selektierter Genotyp nicht nur resistent gegen Rizomania, sondern auch tolerant gegen Nematoden ist, wird als nächstes ein Nemtodenbiotest durchgeführt. Im Biotest testen wir im Gewächshaus unter standardisierten Bedingungen die Genotypen auf z.B. ihre Nematodentoleranz. Von diesen auf diese Weise selektierten Genotypen werden im Anschluss Testhybriden produziert, die wir folgend im Feld auf ihre Ertragseigenschaften testen. Dazu werden diese sowohl unter Befallsbedingungen als auch unter Nichtbefall getestet. So können wir sowohl eine Aussage über die Toleranzleistung als auch über die Leistung unter Nichtbefall treffen.

Wichtigsten Kriterien bei der Selektionsarbeit

Wichtig ist, dass immer in Hinblick auf die Zuchtziele selektiert wird und mit einer möglichst großen Variation begonnen wird. Dies fängt bei der Wahl der Kreuzungseltern an, da nur genetisch divergente Eltern auch zu Variation führen. Im Anschluss wird die Variation beschrieben und unter den resistenten Genotypen, die mit einer Vielzahl an positiven Eigenschaften ausgestattet sind, selektiert. Dazu muss man nicht nur die genetischen Hintergründe der Vererbung, sondern auch die Techniken der Testverfahren und die Umweltbedingungen der Feldtests kennen. Denn nur so kann man die Ergebnisse auch interpretieren und für jede Umwelt angepasste Sorten selektieren.

Beteiligte Abteilungen der Toleranzzüchtung

Wir arbeiten in der Toleranzzüchtung z.B. sehr eng mit der Phytopathologie zusammen, da diese die auftretenden Krankheiten beschreiben kann. Im Anschluss sucht die Züchtung nach genetischen Lösungen. Eine weitere enge Schnittstelle ist die Biotechnologie, die molekulare Testverfahren entwickelt. Wichtig ist auch der fachliche Austausch und die Einschätzung der Kollegen, die unsere Pflanzen im Feld testen. Nur durch eine integrierte und enge Zusammenarbeit können entsprechend der Zuchtziele die besten Genotypen entwickelt werden.