Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kolbenfäule: Universität Hohenheim forscht an pilzresistentem Mais

19.09.2012
Züchtungsforscher durchforsten Mais-DNA nach resistenten Genen / Ziel sind neue Sorten, bei denen die Krankheit keinen großen Schaden anrichten kann
Giftiger Mais: Die Pilzkrankheit Fusarium-Kolbenfäule befällt Jahr für Jahr Teile der mitteleuropäischen Maisernte. Geeignete Gegenmaßnahmen gibt es bisher nicht. Deshalb untersuchen Forscher von der Universität Hohenheim, mit welchen züchterischen Tricks Mais resistent gegen die heimtückische Kolbenfäule gemacht werden kann. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt mit etwa 319.000 Euro. Damit gehört es zu den Schwergewichten der Forschung an der Universität Hohenheim.

Sie ist weitverbreitet, hinterhältig und gefährlich: Die Kolbenfäule befällt immer größere Teile der mitteleuropäischen Maisernte. Dahinter steckt der rosarote Schimmelpilz Fusarium graminearum, der gleich mehrere Gifte bildet.

Das harmloseste führt zu Übelkeit und Erbrechen und schwächt das Immunsystem. Andere bewirken Fruchtbarkeitsprobleme bis hin zu Fehlgeburten. Gefährdet sind in Deutschland weniger Menschen, sondern Schweine, da sie besonders empfindlich sind und Mais in Deutschland meist verfüttert wird.

Katastrophale Folge für Maisbauern und Schweinzüchter

„Für Maisbauern ist die Kolbenfäule eine Katastrophe“, sagt Prof. Dr. Albrecht E. Melchinger, Leiter des Fachgebiets Angewandte Genetik und Pflanzenzüchtung an der Universität Hohenheim. „Denn die Europäische Kommission hat Grenzwerte für Pilzgifte festgelegt. Wenn die Ernte den kritischen Wert überschreitet, darf sie nicht als Lebensmittel auf den Markt kommen.“

Für Futtermittel gibt es Orientierungswerte, doch die Vorgaben der EU nützen in der Praxis oft wenig: „Oft wird Mais schon lange bevor er reif ist, geerntet, siliert und an Schweine verfüttert. Da sind die Maiskolben oft schon von dem Giftpilz befallen. Wenn nach dem Anschneiden des Silos nicht sorgfältig gearbeitet wird und dauernd Luft zutritt, produziert der Pilz noch sehr viel mehr dieser gefährlichen Stoffe“, gibt Prof. Dr. Thomas Miedaner von der Landessaatzuchtanstalt an der Universität Hohenheim zu bedenken.

Feldversuche als Spickzettel

Einmal ausgebrochen, lassen sich die Pilzgifte der Kolbenfäule kaum bekämpfen: „Das sind sehr stabile chemische Verbindungen“, erklärt Prof. Dr. Melchinger. Der Züchtungsforscher schlägt zur Bekämpfung deshalb einen ganz anderen Weg ein: „Wir brauchen Maissorten, die resistent sind gegen die Kolbenfäule. Das ist die wirksamste und gleichzeitig auch kostengünstigste Gegenmaßnahme.“

Auf der Suche nach dem perfekten Elternpaar für den neuen pilzresistenten Mais kreuzt Prof. Dr. Miedaner verschiedene Maissorten: „Genetisch gesehen sind Kinder ein Mosaik aus der DNA der beiden Eltern“, sagt er. Um zu sehen, ob sie resistent gegen die Kolbenfäule sind, infiziert der Forscher die Nachkommen und schaut dann, ob und wie stark die Krankheit bei ihnen ausbricht.

Orientierung im Gen-Dickicht

Der kranke oder gesunde Mais auf dem Versuchsfeld ist eine Art Spickzettel, mit dem nach Genen gesucht wird, die den Mais widerstandsfähiger gegen die Krankheit machen. „Das Aussehen einer Pflanze erlaubt unter diesen Bedingungen Rückschlüsse auf ihre Resistenzgene“, erklärt Prof. Dr. Miedaner. Auf deren Suche durchforstet er zusammen mit Prof. Dr. Melchinger die Mais-DNA mit einem neuen statistischen Verfahren. Als Orientierungshilfe dienen ihnen dabei sogenannte Marker.

Marker sind auffällige Stellen in der DNA. Prof. Dr. Melchinger vergleicht sie mit Kirchtürmen: „Wenn ein durstiger Wanderer auf der Suche nach einem Biergarten ist, hält er nach Kirchtürmen Ausschau“, sagt der Züchtungsforscher. „Er nimmt also an, dass das Wirtshaus in der Nähe der Kirche ist – und wird meistens fündig.“ Gut 50.000 Marker sind heute beim Mais bekannt. „Da entgeht uns kaum noch etwas“, freut sich der Wissenschaftler.

Gut möglich also, dass die Kolbenfäule bald weniger gefürchtet wird. Gegenüber resistentem Mais wird sie nur noch wenig Schaden anrichten können und vor allem werden die Futtermittel dadurch gesünder. Da ähnliche Pilze auch in Südeuropa und Afrika noch viel größere Schäden anrichten und dort – im Gegensatz zu uns – der Mais ein wesentlicher Bestandteil der menschlichen Nahrung ist, hat das Projekt auch Pilotcharakter für andere Regionen.

Hintergrund: Forschungsprojekt

Das Forschungsprojekt „Fusarien-Resistenz in Mais: Genetische Analyse mittels komplementärer Kartierungsansätze und züchterische Verbesserung durch genomische Selektion“ ist auf drei Jahre angelegt. Beteiligt sind daran auch Dr. Wolfgang Schipprack von der Versuchstation Agrarwissenschaften in Eckartsweier und die KWS SAAT AG. Es wird mit rund 319.000 Euro von der DFG gefördert.

Hintergrund: Schwergewichte der Forschung

Rund 28 Millionen Euro an Drittmitteln akquirierten Wissenschaftler der Universität Hohenheim im vergangenen Jahr für Forschung und Lehre. In loser Folge präsentiert die Reihe „Schwergewichte der Forschung“ herausragende Forschungsprojekte mit einem Drittmittelvolumen von mindestens einer viertel Million Euro bzw. 125.000 Euro in den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften.

Kontakt für Medien:
Prof. Dr. Albrecht E. Melchinger,
Universität Hohenheim, Fachgebiet Angewandte Genetik und Pflanzenzüchtung
Tel.: 0711/459 22334, E-Mail: melchinger@uni-hohenheim.de

Prof. Dr. Thomas Miedaner,
Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt
Tel.: 0711/459 22690, E-Mail: miedaner@uni-hohenheim.de

Text: Weik / Klebs

Florian Klebs | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-hohenheim.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Rinderhaltung: Europäische Agrarwissenschaftler betreten Neuland in der Forschungskooperation
16.02.2018 | Leibniz-Institut für Nutzierbiologie (FBN)

nachricht Entwaldung in den Tropen
15.02.2018 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics