Roggen ist als Fremdbefruchter besonders anfällig für einen Befall mit dem Pilz Claviceps purpurea. Das als Mutterkorn bezeichnete Sklerotium dieses Pilzes enthält Alkaloide, die in entsprechender Konzentration zu schweren Gesundheitsstörungen bei Mensch und Tier führen können. Mutterkorn im Erntegut führt beim Verkauf des Getreides zu erheblichen Abzügen und damit zu wirtschaftlichem Schaden für die Erzeuger. Ein Forschungsvorhaben hatte zum Ziel, die Mutterkorn-Resistenz von Roggen züchterisch zu verbessern.
Inhalte des Forschungsvorhabens "Verminderung gefährlicher Alkaloide in der Nahrungskette durch die züchterische Verbesserung der Mutterkorn-Resistenz von Roggen" (FKZ 03OE600) an der Uni Hohenheim waren die Suche nach effektiven Resistenzträgern gegen Mutterkorn aus genetischen Ressourcen, die Untersuchung der Vererbung von selbstfertilen Roggenmaterialien sowie die Analyse der Wechselwirkungen von Wirtsgenotyp und Mutterkornpilz hinsichtlich der Zusammensetzung und Toxizität der Alkaloide.
Zur Untersuchung der Anfälligkeit von Wirtspflanzen wurde mittels CMS (Cytoplasmatic Male Sterility = Cytoplasmatisch-kerngenetische Pollensterilität) Material erarbeitet. Über drei Jahre wurden an zwei bzw. drei Standorten 75 selbstfertile CMS-Linien und 126 CMS-Einfachkreuzungen sowie 90 Testkreuzungen mit genetischen Ressourcen deutscher, polnischer und russischer Herkunft unter ökologischen Bedingungen angebaut, künstlich inokuliert und auf Mutterkornresistenz geprüft.
Die genetischen Ressourcen zeigten nach Angaben der Forschenden nicht in allen Fällen signifikante genotypische Unterschiede. Vor allem im Material deutscher Herkunft war keine Signifikanz nachweisbar. Die Linien hatten geringere Mutterkorngewichte als die CMS-Einfachkreuzungen und zeigten immer signifikante genotypische Varianzen; die Einfachkreuzungen in den meisten Fällen. Die Korrelation zwischen beiden Materialgruppen war nur in den ersten beiden Jahren signifikant. Der mittlere Gesamtalkaloidgehalt der Linien war bei niedrigeren Mutterkorngewichten um ca. 25 Prozent höher als bei den Einfachkreuzungen. Die genotypischen Varianzen für Alkaloide waren bei allen Experimenten und Materialien nicht oder nur schwach signifikant. Die Alkaloidgehalte erwiesen sich als kaum vom geprüften Roggentyp abhängig, wiesen aber starke umweltbedingte Unterschiede auf. Die Ergebnisse zeigten nach Ansicht der Forschenden, dass auch im selbstfertilen Material eine gezielte Resistenzselektion möglich sei. Aufgrund quantitativer Vererbung der Resistenz und hoher Genotyp-Umwelt-Wechselwirkungen sei dorthin allerdings noch ein langer Weg.
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Prof. Dr. Thomas Miedaner
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