Sicherung guter Backqualitäten und effiziente Nutzung des Bodenstickstoffs bei der Weizenzüchtung durch Abstimmung der Speicherprotein-Zusammensetzung und Enzymatik (BigBaking)

Die züchterische Selektion von Weizensorten mit guter Backqualität unter begrenzter Stickstoffdüngung und ansprechendem Ertrag ist eine Herausforderung, da die Eigenschaften negativ korreliert sind und deren Vererbung komplex ist. Die Veränderungen der agrar- und umweltpolitischen Regelungen und die Anpassung an den Klimawandel erfordern eine effiziente Selektion auf die Merkmale des Komplexes „Backqualität“.
Die steigenden CO2-Konzentrationen der Atmosphäre und die Novellierung der Düngeverordnung mit den Einschränkungen zur Stickstoffdüngung führen zu einer Ver¬ringerung der Kornproteingehalte und damit verbunden der Backqualität. Deshalb sind Sorten mit hervorragender Backqualität gefordert, die auch unter verringertem Stickstoffangebot gut zu verarbeitende Ernteware liefern und dennoch ein ausgezeichnetes Ertragsniveau ermöglichen. Wichtige Komponenten der Backqualität sind die Menge und Qualität des Proteins, die Qualität der Stärke, die Enzymaktivität im Korn und die Struktur des Mehlkörpers. Die Wirkung der Genorte, die im Projekt QR-on-Top als wirksam identifiziert wurden, soll in BigBaking mit Hilfe heterogener Inzuchtfamilien detaillierter bestimmt werden. Diese Loci sollen durch das Auffinden von Kandidatengenen näher charakterisiert und in der genomischen Vorhersage als Kofaktoren genutzt werden.
Die Einbeziehung hochspezifischer quantitativer Proteinanalytik wird die Zusammenschau von Proteinqualität, Kornstruktur und Enzymatik ermöglichen. Feldversuche unter einer Atmosphäre mit erhöhtem CO2-Gehalt (FACE-Experimente) werden Zukunftsszenarien abbilden und die Wirkung auf die Proteinzusammensetzung und die Backqualität des Weizens aufzeigen. Bisherige Zuchtziele müssen gegebenenfalls überdacht werden.
Die Ergebnisse werden in den beteiligten Züchtungsunternehmen die Entwicklung verbesserter Selektionsmethoden vorantreiben.

Projektpartner:

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Freising
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Biowissenschaften, Karlsruhe
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institute of Bio- and Geosciences, Jülich

Saatzucht Bauer GmbH & Co. KG, Obertraubling
Saatzucht Josef Breun GmbH & Co. KG, Herzogenaurach
Saatzucht Streng-Engelen GmbH & Co. KG, Uffenheim
SECOBRA Saatzucht GmbH, Moosburg
Strube Research GmbH & Co. KG, Söllingen
Syngenta Seeds GmbH, Bad Salzuflen