Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Paarberatung für Getreide: Computertechnik und spezielles Saatgut soll Weizen-Ernte steigern

20.11.2012
Hybridsorten verhelfen Mais, Roggen und Zuckerrüben zur reicheren Ernte. Jetzt will sie die Universität Hohenheim auch für Weizen wirtschaftlich machen.
Traumpartner gesucht: Mit Biostatistik, Gen- und Pflanzenstoff-Analysen untersuchen Forscher der Universität Hohenheim Weizenpflanzen auf deren Elternqualitäten. Ziel ist es, ideale Elternpaare für neue Hybridsorten schon vor der Kreuzung zu erkennen. Dies wäre der Durchbruch für die Hybridzüchtung bei Weizen, die noch zu teuer ist. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt HYWHEAT mit 620.000 Euro. Damit gehört es zu den Schwergewichten der Forschung an der Universität Hohenheim.

An der Universität Hohenheim war die Landessaatzuchtanstalt schon bei der Einführung der Hybridzüchtung bei Roggen Geburtshelferin. Mit großem Erfolg: Roggenhybriden sind deutlich leistungsstärker und ertragsstabiler als Nicht-Hybriden.
Die bestechenden Vorteile der Hybriden will Prof. Dr. Jochen Reif auch dem Weizen angedeihen lassen. „Zum einen haben Weizenhybriden im Schnitt zehn Prozent höhere Erträge als Nicht-Hybridweizen. Zum anderen sind Hybriden deutlich unempfindlicher gegenüber Hitze, Dürre und anderem Stress. Eine Eigenschaft, die wegen des Klimawandels von entscheidender Bedeutung ist“.

Hybriden erzeugen ist beim Weizen sehr aufwändig – das steigert die Kosten
Voraussetzung für Hybridweizen ist aber, dass Züchter verschiedene Pflanzen gezielt miteinander kreuzen können. Das Problem beim Weizen: Bei ihm sind männliche und weibliche Bestandteile in einer Blüte vereint.
Die Folge ist, dass jede Weizenblüte sich selbst befruchtet. Wer kreuzen will, muss den männlichen Blütenteil erst chemisch kastrieren. Danach können sie den Pollen einer zweiten Elternpflanze durch Windbestäubung aufnehmen. Ein teures und aufwändiges Verfahren.

Zucht gleicht einem Lotto-Spiel – die Forschung will die Chancen erhöhen
„Die hohen Kosten sind der Grund, warum die Hybridtechnik beim Weizen bis heute auf den Durchbruch wartet“, erklärt Prof. Dr. Reif. Denn das Problem ist die schiere Menge. „Wir haben tausende von Elternlinien. Das macht Millionen von Kombinationsmöglichkeiten. Von denen schafft es nur ein Bruchteil zur neuen Sorte – ein reines Lotteriespiel.“
Anders wäre es, wenn man die Lotterie auf wenige Glückslose beschränken könnte. „Wenn wir wüssten, bei welchen Paaren sich der Aufwand lohnt, würden sich Hybriden auch beim Weizen rechnen“, weiß der Züchtungsforscher.
Den Weg dorthin will Prof. Dr. Reif nun ebnen – mit Biostatistik, Gen-Profilen und Inhaltsstoff-Analysen. „Wenn wir anhand von Genen oder Inhaltsstoffen schon bei den Eltern erkennen, welche die besten Nachkommen hervorbringen, dann könnten wir der Hybridzüchtung beim Weizen zum Durchbruch verhelfen.“, fasst Prof. Dr. Reif zusammen.

Gen-Chip und Pflanzenstoff-Analyse ersetzen Versuchsfelder
Die Revolution beginnt auf dem Versuchsfeld. Dort baut die Landessaatzuchtanstalt über 1600 Hybriden und ihre Elternlinien an. Vier international führende Weizenzüchtungsfirmen unterstützen sie bei den Versuchen.
Die Hybriden lassen die Forscher unter verschiedenen Umweltbedingungen aufwachsen. Danach prüfen sie von jeder Sorte das Ertragspotential.

Von den Elternlinien erstellen die Forscher ein individuelles Profil: Ein Gen-Chip bestimmt das charakteristische Erbgut jeder Pflanze. Eine Hochdurchsatz-Metabolit-Analyse misst die individuellen Inhaltsstoffe.

Diese Ergebnisse speisen die Forscher in ein mathematisches Modell und untersuchen so die Möglichkeit, exzellente Hybrideltern vorherzusagen. Mit der Zeit soll die gezielte Vorauswahl exzellenter Elternlinien der Hybridzüchtung beim Weizen zum Durchbruch verhelfen. Mit der entsprechenden Ertragssteigerung: zehn Prozent plus auf jedem Weizenfeld.

Hintergrund: Forschungsprojekt HYWHEAT
Das Forschungsprojekt HYWHEAT ist auf drei Jahre angelegt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Arbeit der Landessaatzuchtanstalt mit 620.000 Euro. Beteiligt sind an dem Projekt auch mehrere Saatzucht-Unternehmen. Das Gesamtprojektvolumen liegt bei ca. 2,5 Millionen Euro.

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 250.000 Euro bei den Experimental- bzw. 125.000 Euro bei den Buchwissenschaften.

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Mischwälder: ökologisch und ökonomisch überlegen
09.05.2018 | Technische Universität München

nachricht Wertvolle Böden erhalten
03.05.2018 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

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: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

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

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

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