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GetreideProtekt

GetreideProtekt

Strategien zum Schutz von Getreide vor klimabedingt zunehmenden Pilzkrankheiten

Projektkoordinator

Dr. Kerstin Flath
Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland, Kleinmachnow
kerstin.flath@julius-kuehn.de

Verbundpartner

Universität Hohenheim
Bundessortenamt
Strube Research GmbH & Co. KG
Limagrain GmbH
Hegesaat GmbH & Co. KG
PZO Pflanzenzucht Oberlimpurg

Projekthomepage

https://www.unter-2-grad.de/projekte/getreideprotekt/

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Der Klimawandel wird die Bedeutung und den Verlauf von Krankheiten sowie das Verhalten der verursachenden Pathogene grundlegend verändern. Deswegen und durch die zunehmenden Restriktionen beim Einsatz von Fungiziden wird die Resistenzzüchtung einen erhöhten Stellenwert bekommen. Die richtige Strategie ist dabei die Entwicklung von mehrfach-resistenten Sorten (multiple disease resistance, MDR), die sowohl gegen mehrere Krankheiten als auch möglichst viele aktuelle Rassen der Erreger widerstandsfähig sind. Dazu sollen (i) ein Pathogen-Screening zum Aufbau eines Frühwarnsystems für aggressive Rostrassen durchgeführt, (ii) die markergestützte Auffindung von Sorten mit MDR mittels Assoziations- bzw. QTL-Kartierung systematisch erforscht und eine genombasierte Selektionsmethode entwickelt und (iii) Fungizide auf deren Wirksamkeit zur Kontrolle des Weizenschwarzrostes geprüft werden, um kurzfristig auf potenziellen Befall reagieren zu können.

Ergebnisse

Um ein deutschlandweites Frühwarnsystem für das natürliche Auftreten von Schwarzrost (SR) sowie von neuen Rassen des Gelbrostes (GR) zu etablieren, wurden an zehn Standorten Fangsortimente angebaut, die aus jeweils 13 Winterweizen- und sieben Wintertriticalesorten bestanden. Im Jahr 2019 wurden die Differentialsorten sowie die GR-resistenten Weizen- und Triticalesorten mit Noten von eins bis drei bewertet, so dass die Sorten gut gegen GR geschützt waren und keine neuen GR-Rassen aufgetreten sind. Mit Hilfe der SSR-basierten Genotypisierung der aus den Fangsortimenten gewonnenen GR-Isolate konnten die genetischen Gruppen PstS8 (Warrior), PstS10 (Warrior-) und PstS13 (Triticale 2015) detektiert werden.

In den Projektjahren 2019 und 2020 wurden zwei Diversitätssortimente von Wintertriticale und -weizen (1000 bzw. 280 Genotypen) an je vier Orten in Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern angebaut und erfolgreich mit GR (nur Weizen), SR sowie Ährenfusariosen (FUS) inokuliert. Das Rostinokulum bestand aus einem Gemisch jeweils aktueller Rassen. Die Bonitur der Krankheiten, des Ährenschiebens sowie der Wuchshöhe ergab in allen Fällen eine signifikante genetische Variation mit hohen Heritabilitäten. Es wurden sowohl bei Triticale als auch bei Weizen Sorten mit multipler Krankheitsresistenz gefunden (Abbildung 1).

Für die Wirksamkeitsversuche zur Kontrolle des SR wurden bislang 26.000 Einzelpflanzen im Keim- und 900 im Adultpflanzenstadium mit unterschiedlichen Fungiziden, Aufwandmengen und Inokulationsterminen geprüft. Ein Freilandversuch zur Bestimmung des Schadpotenzials des SR wurde erfolgreich durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Wirksamkeit entscheidend vom Zeitpunkt der Applikation und der Wahl des Fungizides beeinflusst wird und eine Behandlung möglichst früh (1 bis 3 Tage vor bzw. nach der Infektion) mit einem potenten Mittel erfolgen sollte, um den Befall bestmöglich einzudämmen.

Verwertung

Das etablierte Frühwarnsystem für das Auftreten von SR sowie von neuen GR-Rassen ermöglicht den Züchtern frühzeitig zu reagieren und ihr Zuchtprogramm durch die Aufnahme entsprechend wirksamer Resistenzgene anzupassen. Deren Auffindung wird durch das umfangreiche Screening von Triticale- und Weizensorten ermöglicht. Die multiple Phänotypisierung, der Einsatz eng gekoppelter Marker sowie die genombasierte Selektion auf neue Resistenzgene/-QTL ermöglicht einen rascheren Zuchtfortschritt und eine schnellere Reaktion der Zuchtunternehmen im Hinblick auf neue Rassen. Um zukünftige Rostepidemien weiterhin zu verhindern, werden evidenzbasierte Empfehlungen für eine gezielte Anwendung von Fungiziden zur Bekämpfung von Rostkrankheiten erarbeitet, die eine optimale Terminierung der Fungizidentscheidungen ermöglichen.

Broschüre: Präsentation GetreideProtekt
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 3 MB

Broschüre Beschreibung:

Strategien zum Schutz von Getreide vor klimabedingt zunehmenden Pilzkrankheiten