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Ertragszüchtung bei KWS LOCHOW

Getreide hat noch Potenziale – sie müssen nur gehoben werden. Wie wir die Potenziale heben wollen und welche Zuchtziele wir haben, erfahren Sie in diesem Artikel. 

Zuchtfortschritt basiert vom Prinzip her auf vier grundlegenden Komponenten. Diese lassen sich in einer Formel darstellen:


(Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)

Betrachtet man diese Formel rein mathematisch, so ist der Zuchtfortschritt am höchsten, wenn die Werte im Zähler (i, h, σg) groß und der Wert für die Zeit (t) im Nenner klein ist. 

Anhand dieser möglicherweise zunächst komplex erscheinenden Formel erklärt Ihnen Dr. Reinhard von Broock, ehemaliger Geschäftsführer, KWS LOCHOW GMBH, Forschung und Entwicklung) wie Züchtung funktioniert und in welchen Bereichen wir stärker investieren wollen.

 


(zu deren Erläuterung klicken Sie bitte die jeweilige Komponente an)

 

Selektionsintensität (i)

Die Intensität der Selektion wird bestimmt durch den Umfang eines Zuchtprogramms mit hohem Leistungsniveau und letztlich der Anzahl daraus selektierter Stämme. Wir wollen die Selektion noch effizienter gestalten. Hohe Investitionen in moderne Zuchtmethoden wie molekulare Marker (beschrieben im BlickPunkt Juli 2010) sowie der genomischen Selektion helfen uns, an dieser Stelle Kreuzungseltern auf molekularer Ebene besser zu identifizieren. Je genauer wir den genetischen Code eines Kreuzungselters bzw. eines Stammes kennen, umso präziser können wir Kreuzungen planen bzw. in der Nachkommenschaft selektieren. Dadurch wissen wir bereits sehr früh, was in einer Pflanze steckt und können intensiv und gezielt das Material im Feld prüfen. Je mehr Stämme auf hohem Niveau in einem Zuchtprogramm vertreten sind, desto schärfer können unsere Züchter selektieren. Dazu stellen wir jährlich je Kulturart mehrere hundert Kreuzungen per Hand durch Kastration und Bestäubung her. Diesen Umfang werden wir zukünftig noch weiter erhöhen und damit die Selektionsgrundlage vergrößern. Die mit einem Zuchtprogramm verbundene Selektion und Prüfung der vielen tausend Nachkommenschaften ist sehr arbeitsintensiv. Ganz anschaulich in diesem Zusammenhang ist ein Vergleich zur landwirtschaftlichen Praxis. Idealerweise werden dort für einen Hektar Marktfruchtanbau etwa acht AKh pro Jahr veranschlagt. Für die gleiche Fläche Zuchtgarten benötigen wir in der Getreidezüchtung im Jahr etwa 600 AKh.

Erblichkeit (h)

Die Erblichkeit gibt Auskunft darüber, inwieweit das im Feld gemessene Erscheinungsbild (Phänotyp) durch die genetisch verankerte Information (Genotyp) bestimmt ist. Wir als Züchter wollen, dass sich das genetische Leistungspotenzial so gut wie es geht in den Versuchen widerspiegelt. Grundvoraussetzung dafür sind genaue Versuche, um vermeidbare Interaktionen zwischen Umwelt und Stamm bzw. Sorte so gering wie möglich zu halten.
Dazu ein Beispiel: Ein Winterweizenstamm mit einem genetischen Ertragspotenzial von 140 dt /ha erreicht aufgrund von massiven Bodenverdichtungen in einer Parzelle nur 70 dt/ha. Ein weiterer Winterweizenstamm mit einem Ertragspotenzial von 120 dt /ha erzielt in einer guten Parzelle 90 dt/ha und wird fälschlicherweise weitergeführt. Derartig vermeidbare Umwelteinflüsse senken die Versuchsgenauigkeit stark herab. Eine Lösung ist die Anlage von Versuchen an möglichst vielen Standorten, mit gleichmäßigen Böden und in ausreichend Wiederholungen. Wir investieren in diesen Bereich und erweitern unser Versuchsnetz, um kurz- und langfristig den Ertragszuwachs zu verbessern.

Genetische Variabilität (σg)

Eine hohe genetische Variabilität stellt die Basis erfolgreicher Züchtung dar. Diese erreichen wir, indem möglichst viele verschiedene Eltern in einem Kreuzungsprogramm eingesetzt werden. Denken wir dabei an den Klimawandel: Kreuzungen aus hochertragreichen Elterlinien einerseits und an bestimmte Klimaextreme angepassten, andererseits können zu einer neuen Sorte führen, die trotz widriger Umweltbedingungen hohe Erträge erzielt. Die angepassten Eltern können Sorten unserer Klimazone sein, oft aber haben sie ihren Ursprung in anderen Regionen der Welt. Um diese Variabilität aufrecht zu erhalten, ist es permanente Aufgabe unserer Züchter gewünschte Merkmale und Genotypen zu identifizieren und sie in Zuchtprogramme einfließen zu lassen. Auch hier gilt es, mit einem möglichst hohen Leistungsniveau zu arbeiten. Ein Hilfsmittel zur effizienteren Bestimmung neuer Genotypen ist der Einsatz molekularbiologischer Methoden.

Zeit (t)

Circa zehn bis zwölf Jahre veranschlagen unsere Züchter für die Entwicklung einer neuen Sorte. Mit Hilfe der Doppelhaploiden-Technik, die genomische Selektion und Gewächshausgenerationen hat es in den letzten Jahren in der Wintergetreidezüchtung eine deutliche Verkürzung des Zuchtgangs gegeben. Mit der Doppelhaploiden-Technik schaffen wir es innerhalb einer Generation reinerbige Pflanzen zu erzeugen, wozu sonst etwa fünf Generationen nötig wären. Insgesamt können wir dadurch sehr früh selektieren und die Sortenzulassung nach 9-10 Jahren erreichen.

 


Ziele der KWS LOCHOW Züchtung

Der Ertrag wird auch zukünftig das wichtigste Zuchtziel von KWS LOCHOW bleiben. Betrachtet man die Ergebnisse der besten zwei Neuzulassungen eines jeden Jahrgangs bei Winterweizen von 1998 bis 2010 im Vergleich zu festen Standards, so lag der Zuchtfortschritt im Ertrag bei 0,1 dt/ha pro Jahr in der behandelten Variante. Hier haben Weizen und Gerste noch Potenziale, und wir wollen sie heben. Die Hybridroggenzüchtung hat es uns gezeigt. Durch stabile und sichere Einnahmen konnte dort proportional mehr in Züchtung investiert werden. Der derzeitige Zuchtfortschritt im Ertrag bei Hybridroggen in Höhe von 1,5 % spiegelt dies wieder. Vor diesem Hintergrund ist es unser Ziel 2015 erste Weizen- und Gerstensorten auf den Markt zu bringen, die einen jährlich dreimal größeren Zuchtfortschritt im Ertrag zeigen als aktuelle Neuzulassungen. Einen weiteren deutlichen Schub wird es in zehn Jahren geben. Wir erwarten dann jährlich eine Versiebenfachung des aktuellen Wertes durch gesteigerten Einsatz von molekular-biologischen Methoden. Langfristig ist unser Ziel, Zuwächse im Ertrag auf Niveau der Hybridkulturen Roggen, Mais und Zuckerrübe, zu generieren. Dazu müssen wir auf alle bereitstehenden Technologien zurückgreifen, was entsprechende Einnahmen über den Z-Saatgutverkauf voraussetzt. So sind wir dabei, ein Hybridweizenzuchtprogramm zu entwickeln. Unser Ziel, Hybridsorten zu züchten, die einen Mehrertrag von 8 bis 12 % gegenüber den besten Liniensorten besetzen, werden wir frühestens in 15 Jahren erreichen. Eine weitere große Herausforderung besteht auch in der Absicherung hoher Erträge unter ungünstigen Bedingungen.


Ziele im Ertragsfortschritt bei KWS LOCHOW
(Beispiel Winterweizen, behandelte Stufe)

*Ertragsmittel Stufe 2 (dt/ha) der beiden ertragstärksten Neuzulassungen im Vergleich zum Standard Batis und Bussard für den Zeitraum 1998 bis 2010 nach Zahlen des Bundessortenamtes [Wertprüfung], Stufe 2 (KWS LOCHOW, 2010)  

 
(Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)

Unsere Sorten der Zukunft werden deshalb durch Toleranzen und Resistenzen noch besser an Witterungsextreme und schlechtere Standorte angepasst sein. Dazu zählen Resistenzverbesserungen gegenüber wirtschaftlich bedeutenden Krankheiten wie Blattseptoria und Fusarium bei Winterweizen, Gelbmosaikvirus Typ 1+2 bei Wintergerste genauso wie trockentolerante Sorten bei allen Getreidearten. Auch die Verbesserung der Nährstoffeffizienz wird ein wichtiges Zuchtziel sein.


Die KWS LOCHOW Zuchtziele bei Wintergerste, Winterweizen und Hybridroggen bis 2020

 

(Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)

 

Jahr

Winterweizen

Wintergerste

Hybridroggen

2015

deutliche Verbesserung der Fusariumresistenz

Verbesserung der Winterbraugersten-Qualität

nächster deutlicher Ertragssprung

2018

deutliche Verbesserung der DTR- und Septoriaresistenz

Spitzenfuttergersten haben vollständige GMV-Resistenz

weitere Verbesserung der Mutterkornabwehr

2019

erste Stämme mit verbesserter Trockentoleranz

erste Stämme mit verbesserter Trockentoleranz

erste Sorten mit ausgeprägter Trockentoleranz

2020

deutlicher Ertragssprung

deutlicher Ertragssprung

nächster deutlicher Ertragssprung


Rechtshinweis

Alle Darstellungen erfolgen nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr. Die dargestellten Daten und Grafiken geben Erkenntnisse wieder, die im Rahmen von Landessortenversuchen, Wertprüfungsversuchen und Eigenversuchen gewonnen wurden. Trotz größter Sorgfalt können wir aus diesem Grunde insbesondere nicht garantieren, dass diese Ergebnisse unter allen Bedingungen wiederholbar sind; sie können daher nur Entscheidungshilfen für Sie darstellen.

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