-110 Teilnehmer –
Organisation:
Prof. Dr. A. E. Melchinger, Hohenheim, und Dr. H. Meßner, Bonn
Unter dem Thema „Aktuelles in der Maiszüchtung“ fand in diesem Jahr unter Federführung von Prof. Melchinger das erste Treffen der AG Mais der GPZ in Hohenheim statt. Da beim Deutschen Maiskomitee (DMK) ebenfalls eine AG Züchtung angesiedelt ist, bot es sich an, diese Tagung gemeinsam mit dem DMK unter der tatkräftigen Unterstützung von Dr. Meßner durchzuführen. Tagungsort war die GENO-Akademie in unmittelbarer Nachbarschaft zur Universität Hohenheim. Nach Grußworten des AG-Vorsitzenden, der Vizepräsidentin der GPZ, Frau Prof. Dr. C.C. Schön, und Herrn Dr. H. Meßner, Geschäftsführer des DMK, diskutierten 110 Experten aus der Wissenschaft, der privatwirtschaftlichen Pflanzenzüchtung und Landwirtschaftsverwaltung die Themenschwerpunkte Zuchtmethodik, neue Zuchtziele und Resistenzzüchtung anhand zahlreicher Referate von Wissenschaftlern aus Deutschland und den USA.
Session 1: Zuchtmethodik
Am ersten Tag stand das Thema Zuchtmethodik mit fünf Vorträgen auf dem Programm. Den Anfang machte F. Longin, Hohenheim, mit einem Vortrag zur optimalen Allokation von Ressourcen bei der Hybridmaiszüchtung mit Doppelhaploiden (DHs). Er stellte fest, dass die hohen Produktionskosten von DHs durch eine geringere Anzahl an Ausgangslinien kompensiert werden können. Zudem stellte er ein Zuchtschema vor, bei dem frühes Testen von S1 Familien als mögliche Alternative zur herkömmlichen Entwicklung von DHs aus F1-Kreuzungen eingesetzt wird.
In einem zweiten Vortrag zur Maiszüchtung mit DHs verglich A. Gordillo, AgReliant, Champaign (USA), Strategien zur Kombination von rekurrenter Selektion und Elternlinienentwicklung für die Hybridzüchtung. Er unterstrich, dass es unabdingbar ist, bei einem Vergleich solcher Zuchtschemata das jährliche Budget festzulegen und den jährlichen Verlust an genetischer Varianz zu limitieren. Weiterhin zeigten seine Studien, dass i. d. R. Zuchtschemata mit kurzen Zyklen den Selektionsgewinn pro Jahr maximieren. Eine weitere Verbesserung ist möglich durch optimales Kreuzen von Elternlinien aus unterschiedlichen Selektionszyklen.
B. Stich, Hohenheim, gab eine Einführung in die Assoziationskartierung für Pflanzenpopulationen. Er machte deutlich, dass alle markerbasierten Analysen phänotypischer Daten auf Gametenphasenungleichgewicht (GPU) beruhen und die Methoden der Assoziationskartierung ein geeignetes Werkzeug sind, um wichtige Allele für die Variation quantitativer Merkmale zu identifizieren. Er beschrieb unterschiedliche Ansätze zur Assoziationskartierung, wobei Ansätze, die auf gemischten Modellen beruhen, am viel versprechendsten seien.
Eine technische Premiere erlebten die Tagungsteilnehmer bei den beiden folgenden Vorträgen von J. Holland, USDA, Raleigh (USA). Da er kurzfristig an der Reise nach Deutschland verhindert war, hielt er seine Vorträge per Video-Livekonferenz direkt aus den USA. In seinem ersten Vortrag stellte er Methoden vor, mit deren Hilfe die genetische Basis von Mais in gemäßigten Zonen mit tropischem Genmaterial verbreitert werden kann. Er betonte die Bedeutung einer breiten genetischen Basis von Zuchtmaterial und die wichtige Rolle, die tropisches Material dabei spiele. Weiterhin stellte J. Holland erste Erfolge bei der Integration tropischer Linien in die Hybridzüchtung in den USA dar. In seinem zweiten Vortrag behandelte J. Holland Strategien zur Resistenzzüchtung gegen Kolbenfusariosen und Fumonisin-Kontamination des Erntegutes. Als ersten Erfolg konnte er dabei vermelden, dass einige Linien mit deutlich verringerter Toxinbelastung bei hohen Erträgen gefunden wurden.
Session 2: Neue Zuchtziele
Neue Zuchtziele für die Züchtung von Energiemais waren das Thema des Referats von R. Kreps, KWS SAAT AG, Gondelsheim. Primäres Ziel ist hierbei die Maximierung des Methanertrags pro Hektar. Der Ertrag von Energiemaissorten übertrifft bereits jetzt den Ertrag von Silomais. Da der Energiemais später reift, müssen Reifezeitpunkt und andere agronomische Merkmale aber noch weiter verbessert werden. Energiemais wird nach seiner Einschätzung ein eigenes Marktsegment, unabhängig vom Silomais haben.
M. Bohn, Champaign (USA), stellte in seinem Vortrag die Maiszüchtung für Bioethanol-herstellung in den USA vor. In einem ersten Experiment wurden Linien und Testkreuzungen auf verschiedene Merkmale hin verglichen. Die Zusammensetzung der Biomasse beeinflusste das theoretische Ethanolpotential. Hybriden zeigten Heterosis für Zellulose, Hemizellulose und Ligninkonzentration. In einem zweiten Experiment wurde die Assoziation zwischen theoretischem Ethanolpotential und realen Biokraftstoffertrag untersucht. Es wurde keine hohe Assoziation gefunden. In einem weiteren Schritt wurde die Genexpression in der Zellwand untersucht. Um Schlüsselkomponenten für eine hohe Ethanolausbeute zu identifizieren, müssen noch weitere Experimente gemacht werden.
J. M. Montes, Hohenheim, gab eine Einführung über die Verwendung von NIRS auf Erntemaschinen. Er stellte die technischen Aspekte, Kalibrierungsstrategien und die Wirtschaftlichkeit von NIRS dar. NIRS erhöht die Möglichkeiten, den Selektionsgewinn zu steigern. Forschungsbedarf besteht jedoch bei optimalen Strategien zur Entwicklung robuster Kalibrationen anhand züchterischer Feldexperimente.
Session 3: Resistenzzüchtung
Der dritte Vortragsblock beschäftigte sich mit wichtigen aktuellen Themen der Resistenzzüchtung bei Mais. C. Bolduan, Hohenheim, berichtete über Untersuchungen zur Resistenz gegen Kolbenfusariosen und Toxinbelastung der beiden Erreger Fusarium graminearum und F. verticillioides. Die Ergebnisse zeigten, dass in adaptiertem europäischem Zuchtmaterial Variation für die untersuchten Merkmale vorhanden ist. Der Zusammenhang zwischen Befall und Toxinakkumulation erwies sich bei beiden Erregerarten als hoch korreliert.
M. Bohn, Champaign (USA) stellte konventionelle und molekulare Ansätze zur Verbesserung der Wurzelbohrerresistenz in den USA vor. In den letzten Jahren wurden zwar Fortschritte in der Verbesserung der Resistenz erzielt, die konventionellen Methoden zur Resistenzprüfung sind jedoch sehr zeit- und arbeitsaufwändig. Eine marker-gestützte Selektion von Resistenz-QTL böte die Möglichkeit, den Prüfumfang zu reduzieren und den Selektionsgewinn zu erhöhen.
Die Ergebnisse eines klassischen Zuchtprogramms zur Verbesserung der Wurzelbohrerresistenz wurden von F. Röber, Rastatt, vorgestellt. Es konnten Inzuchtlinien und Hybriden mit einer stabilen Resistenz über mehrere Jahre selektiert werden. Das Ertragspotential der resistenten Genotypen ist mit dem von Elitezuchtmaterial vergleichbar. An der Adaptation des resistenten Materials für den hiesigen Anbau wird intensiv geforscht.
Session 4: Zuchtmethodik
Im letzten Vortragsblock wurden neue Ansätze in der Zuchtmethodik vorgestellt. In seinem Vortrag sprach Matthias Frisch, früher Hohenheim jetzt Gießen, über das optimale Design von Introgressionsprogrammen für mehrere Zielgene. Am Beispiel von drei Resistenzgenen bei Mais stellte er Selektionsstrategien vor, mit denen sich die Zahl der Markerdatenpunkte erheblich reduzieren lässt. Sein Fazit war, dass mit Simulationen optimale Strategien gefunden werden können, die zu einer drastischen Senkung der Kosten von Introgressionsprogrammen beitragen können.
Biotechnologie und Fortschritte in der Landwirtschaft waren das Hauptthema von Frau Dusty Post (Monsanto). Der Fokus ihres Vortrages war zu demonstrieren, wie Monsanto die Biotechnologie nutzt, um die Widerstandsfähigkeit von Kulturpflanzen gegen Unkräuter, biotische und abiotische Stressfaktoren zu erhöhen. Dies wurde anhand von Produkten der Firma dargestellt.
Neben dem fachlichen Gedankenaustausch hatten die Besucher dieser Tagung auch die Gelegenheit, die Schönheit der Hohenheimer Gärten in der Sommerzeit unter der sachkundigen Führung von Prof. Dr. Dr. h.c. A.M. Steiner zu erkunden. Neben dem gemeinsamen Abendessen boten die Kaffeepausen auch reichlich Gelegenheit zum fachlichen und persönlichen Austausch zwischen den Teilnehmern der Tagung. Aufgrund des positiven Echos der Teilnehmer auf die Tagung wurden die Organisatoren ermutigt, eine derartige Tagung im regelmäßigen Abstand von zwei bis drei Jahren durchzuführen.
(A.E. Melchinger, Hohenheim)