Krautfäule-resistente Kartoffeln für den ökologischen Anbau

Genetische Ressourcen

In den Groß Lüsewitzer Kartoffel-Sortimenten der IPK_Genbank wurden erstmalig zwei Teil-Sortimente mit insgesamt über 3.300 Mustern verschiedener Herkunft komplett und umfassend molekulargenetisch charakterisiert. Dadurch ist es Nutzenden wie Züchtenden und Forschenden zukünftig möglich, zielgerichteter auf genetische Ressourcen der Kartoffel zuzugreifen und diese in die eigenen Zuchtprogramme und Forschungsprojekte einzubringen. Somit ermöglichen die Projektergebnisse eine nachhaltigere und intensivere Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen aus der IPK-Genbank. Darüber hinaus haben die in diesem Projekt erzielten Resultate ein effizienteres, stärker am Nutzer orientiertes Genbankmanagement zur Folge, da Duplikatgruppen sowie Fehletikettierungen erkannt und bereinigt werden konnten.

Markeranalyse

Mit Hilfe genomweiter Assoziationsstudien (GWAS) wurden molekulare Marker identifiziert, die eng mit Krautfäuleresistenz gekoppelt sind. Der Nachweis kleinerer signifikanter Signale in den Assoziationsstudien deutet darauf hin, dass es sich bei der Krautfäuleresistenz im untersuchten Prebreedingmaterial um ein quantitatives, rassenunspezifisches und komplex vererbtes Merkmal mit kleineren Effekten handelt.

Mit Hilfe solcher molekularer Marker kann es in Zukunft möglich sein, den langwierigen Zuchtgang hin zu Phytophthora infestansresistenten Kartoffelsorten zu beschleunigen. Durch die Marker gestützte Selektion können verschiedene Resistenzgene gegen dasselbe Pathogen und/oder gegen verschiedene Pathogene akkumuliert bzw. kombiniert werden. Insgesamt drei Polymorphismen waren mit dem Merkmal rAUDPC und 10 Polymorphismen mit reifekorrigierter Krautfäuleresistenz (Δ-rAUDPC) assoziiert. Diese kommen in Abbildung 1 oberhalb der Signifikanzgrenze zu liegen. Am JKI erlauben die identifizierten Marker die Selektion von Prebreedingstämmen und Sorten mit erhöhter horizontaler Resistenz gegenüber Phytophthora infestans ohne den Einsatz von Gentechnik.

Ökozüchtung

Die partizipative Neuzüchtung greift auf die genetischen Ressourcen der Projektpartner zu. Dies eröffnet die Chance, Krautfäule-Resistenz mit Qualität und Ertrag zu vereinen. Eine Vielzahl von neuen Projektstämmen zeichnet sich durch erhöhte Krautfäule-Resistenz aus, welche in allen Vermehrungsstufen Selektionskriterium war. Züchtung unter Ökobedingungen (ohne kupferhaltige Fungizide) brachte Stämme hervor, die zusätzlich eine zügige Jugend-/ und Knollenentwicklung aufweisen. Die bisher aus der geschaffenen Vielfalt identifizierten Genotypen zeichnen sich auch durch die obligatorischen Eigenschaften wie Formschönheit, gelbe Fleischfarbe und hohe Speiseeignung aus.

Fazit

Wertvolle genetische Ressourcen des JKI und des IPK sind Grundlagen für erfolgreiche Resistenzzüchtung. Die enge Zusammenarbeit von Ökoverbänden, Landwirtinnen und Landwirten und wissenschaftlichen Institutionen schafft Transparenz bei der Sortenentwicklung. Hier profitiert der ökologische Kartoffelbau unmittelbar von der Projektarbeit durch die Bereitstellung geeigneter Kartoffeln zur Umsetzung von Kupferminimierungsstrategien.

Zum Abschlussbericht des Projekts