Lupi Breed Ein Verbund zur Erhöhung der Anbaubedeutung der Lupinen in Deutschland. Brigitte Ruge-Wehling, Kristin Fischer, Steffen Roux

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1 Lupi Breed Ein Verbund zur Erhöhung der Anbaubedeutung der Lupinen in Deutschland Brigitte Ruge-Wehling, Kristin Fischer, Steffen Roux 1

2 Konsortium JKI-ZL: Brigitte Ruge-Wehling Steffen Roux Kristin Fischer JKI-RS: Gisela Jansen Hans-Ulrich Jürgens Regine Dieterich Ulrike Lohwasser Matthias Kotter Herwart Böhm Stefan Lütke Entrup 2

3 Vorteile von Lupinen Einheimische Proteinressource Hohe Vorfruchtwirkung - Stickstoff-Fixierung - Pfahlwurzel - Mobilisierung von Bodennährstoffen Agrobiodiversität - Verbesserte Fruchtfolge Wertvoller Rohrstoff für vielfältige Nutzung Nachwachsender Rohstoff (Schalenverwertung) 3

4 Allroundtalent Feed Erhöht die Gesundheit (Reduktion von freiem N) Non Food Biomasse Greening Vielfalt beim Anbau Food Positive Wirkung auf die Gesundheit 4

5 Aber Geringe genetische Variabilität Geringe Erträge Geringe Ertragsstabilität Geringe Wettbewerbsfähigkeit 5

6 Züchtungsforschung kann Ertragserhöhung Anbau ertragreicher Sorten neue Wuchstypen Ertragsstabilität Anbau gesunder Sorten Anthraknoseresistenz 6

7 Genetische Vielfalt erzeugen und nutzen Genbankressourcen Mutageneseprogramm 7

8 Stabile Wuchstypen Hochangesetzte Verzweigung Potential für mehr Hülsen pro Pflanzen Gleichmäßig schnelle Abreife Boruta M1424b 8

9 Ertragskomponenten 2 Standorte Groß Lüsewitz JKI, Gülzow LFA-M/V 2 Wiederholungen/Standort 3 Jahre 2012, 2013, 2014 Aussaatstärke 50 s / m2, 90 s / m2 (2014) Material cv. Boruta M116, M280, M411, M431, M1424b, M190, M1725, M1743, 9

10 Ertragskomponenten Mittelwerte, 3 Jahre Linie Hülsenanzahl Kornanzahl Korngewicht Kornanzahl. Pflanzenlänge Fertile Nebentriebe /Pflanze /Pflanze g/pflanze /Hülse cm /Pflanze Groß Lüsewitz Boruta M M1424b M M M M M M Gülzow Boruta M M1424b M M M M M M

11 Ertragskomponente: Korngewicht/Pflanze 3 Jahre, 2 Wiederholungen/Standort Groß Lüsewitz Gülzow S S 11

12 Leistungsprüfung 3 Standorte Groß Lüsewitz JKI I und II, Bocksee SZS 2 Wiederholungen/Standort 3 Jahre 2015, 2016, 2017 Aussaat 5m2 Parzellen, 5x5 Gitter Material cv. Boruta, Boregine, Probor 22 stabile Mutantenlinien Gruppe A = früh 22 stabile Mutantenlinien Gruppe B = spät Merkmale Blühbegin, Gelbreife, TKG, Kornertrag (dt/ha), Proteingehalt, Alkaloidgehalt 12

13 Leistungsprüfung Groß Lüsewitz Gruppe A Kornertrag in dt/ha TKG in g Gelbreife (d nach 1.7.) A (Boregine) A A A A A25 (Probor) A A23 (Boruta) A A A A A ges A A A A A A A A A A A A Gruppe B Kornertrag in dt/ha TKG in g Gelbreife (d nach 1.7.) B (Boregine) B6 B B10 B B9 B B17 P B3 B B1 B B11 B B4 B B8 B B7 B B25 (Probor) B14 Bg Ges B19 P B22 B B21 B B5 B B18 P B23 (Boruta) B13 Bg B20 P B2 B B12 B B15 Bg B16 P Bp 13

14 Leistungsprüfung Bocksee Gruppe A Kornertrag in dt/ha TKG in g Gelbreife (d nach 1.7.) A A A (Boregine) A A25 (Probor) A A A A A A A A A23 (Boruta) A ges A A A A A A A A A A Gruppe B Kornertrag in dt/ha TKG in g Gelbreife (d nach 1.7.) B25 (Probor) B3 B B9 B B7 B B23 (Boruta) B6 B B (Boregine) B11 B B5 B B20 P B10 B B8 B ges B21 B B12 B B4 B B22 B B17 P B19 P B15 Bg B14 Bg B1 B B18 P B2 B B16 P B13 Bg Bp 14

15 Serienverrechnung 3 Standorte Gruppe A Kornertrag in dt/ha TKG in g Gelbreife (d nach 1.7.) LSD A (Boregine) 41 * A4 41 * 154 * 41 A15 39 * A3 39 * A25 (Probor) A A * 40 A A A * 40 A A * 39 A23 (Boruta) A ges A * 42 A * 40 A * 41 A A A * 42 A A * 41 A A A * Gruppe B Kornertrag in dt/ha TKG in g Gelbreife (d nach 1.7.) LSD B (Boregine) 41 * 177 * 42 B6 B 38 * 169 * 47 B25 (Probor) 37 * B3 B 37 * 179 * 50 B9 B * 42 B11 B * 48 B10 B * 48 B8 B B19 P B7 B B4 B * 46 B17 P B5 B * 47 B23 (Boruta) B22 B * 44 ges B20 P B14 Bg * 44 B15 Bg * 48 B1 B B18 P B21 B B12 B * 50 B13 Bg * 49 B16 P B2 B ANOVA, LSD-Test, α = 0.05 ANOVA, LSD-Test, α =

16 Platzfestigkeit Versuchsaufbau: 44 Mutantenlinien, 20 Zuchtstämme und 4 Standards (VB Antaniai, Tanjil, Uniwhite, Unicrop) 2-reihige Mikroprüfung, 5 x 5 Gitter GL-konv, 2 Wiederholungen Boniturschema 1-9 (1 = 1-12,5 %, 9 = % Platzen) 16

17 Platzfestigkeit Gruppe A Gruppe B VB Antaniai VB Antaniai Boniturnote 2 und 3 = platzfest 17

18 Anthraknose Versuchsaufbau: 44 Mutantenlinien und 6 Standards (Boruta, Boregine, Probor, Bo7212, Tanjil, Arabella) Doppelreihen Infektionsstreifen mit inokuliertem Saatgut der Sorte Amiga GL-konv., 2 Wiederholungen Boniturschema 1-9 (1 = 1-10 %, 9 = % Befall) Boniturzeitpunkte: BBCH65 (Blühende) BBCH73 (75 % Hülsen sichtbar) 18

19 Anthraknose Gruppe A Gruppe B Arabella A11 A19 A2 Arabella B10 B21 B3 B4 B6 B7 B9 19

20 Fazit Nutzung genetischer Variabilität Lupine zeigt hohes Ertragsniveau auf besseren Standorten (BP: 38-45) Frühe Sorten zeigen insgesamt höhere Erträge Hohes züchterisches Potential aufgrund hoher genetischer Variabilität Nachweis der Variabilität anhand konkreter Merkmale (Hülsenplatzen, Reife, TKG, Anthraknose) 20

21 Ziele in der Züchtungsforschung Ertragserhöhung Anbau ertragreicher Sorten Neue Wuchstypen Ertragsstabilität Anbau gesunder Sorten Anthraknoseresistenz 21

22 Anthraknose Samenübertragbare Krankheit Pilz Colletotrichum lupini Symptome Drehen und Einschnüren der Stängel Brennflecken Konidienlager Management Verwendung von zertifiziertem Saatgut Beizung mit Fungiziden (limitiert) Entwicklung resistenter Zuchtlinien und Sorten 22

23 Resistenzprüfungen I Zuchtstämme, Genbankmaterial Resistenztests im Gewächshaus unter definierten Bedingungen Resistenztest im Feld mit Inokulationsstreifen 23

24 Resistenzprüfungen II Bo7212 cv. 'Arabella' 24

25 Genetische Analyse F2 Samenelter Pollenelter N Individuen N resistent N anfällig χ2 (3:1) 1013/4 Arabella Bo , /1 Arabella Bo ,003 Ein dominant vererbter Faktor 1015/2 Arabella Bo ,064 Total , /1 Probor Bo , /2 PI Bo ,006 25

26 Fazit - Anthraknose Dominant monogen vererbte Resistenz in einer Zuchtlinie Selektionsmarker vorhanden Variabilität vorhanden 26

27 Ausblick Datenerhebung und Analyse über 6 Umwelten Entwicklung von Selektionswerkzeugen für neue Merkmale Kombination von ertragreichen mit resistenten Linien Verlässliche Erzeugung von Rohprotein für die Lebensmittelindustrie 27

28 Danke.. Nicolas Krezdorn, GenXPro Björn Rotter Matt Nelson, UWA Lars Kamphuis, Karam Singh, CSIRO Madlen Christoffer Rico Fürstenberg Katrin Schönherr Kerstin Kadzban Birgit Schütt Peter Wehling 28

29 Vielen Dank für ihr Interesse! 29