Solanum tuberosum

TROST

Die Stärkekartoffelerzeugung ist für Landwirte nur bei stabil hohen Erntemengen und Stärkegehalten ökonomisch. Die starke Witterungsabhängigkeit des Stärkeertrags gefährdet die Ertragsstabilität, insbesondere bei Frühsommertrockenheit, deren Zunahme aktuelle Klimaszenarien für Mitteleuropa prognostizieren. Zusatzbewässerung ist ökologisch und ökonomisch begrenzt. Künftige Stärkekartoffelsorten müssen daher trockentolerant sein. Direkte Trockentoleranzprüfungen von Zuchtlinien sind aufwändig. In diesem Projekt sollen daher molekulare Marker entwickelt werden, mit denen Trockentoleranz prognostiziert werden kann, um die Züchtung trockentoleranter Stärkesorten mit höherer Ertragsstabilität zu beschleunigen. Damit im Exaktversuch identifizierte Marker unter Feldbedingungen in einem breiten Sortenspektrum einsetzbar sind, werden die Marker an Feldproben validiert. Die Marker und Testverfahren werden über eine Referenzdatenbank dem akademischen Bereich und den beteiligten Züchtern zugänglich gemacht.

Das Projekt gliedert sich in drei Phasen: (1) Zuerst werden Trockenstressexperimente an vier ausgewählten Sorten bekannter Trockentoleranz durchgeführt und Metabolit- sowie Transkriptprofile erstellt. Unter mehreren 1000 Messwerten pro Probe werden durch statistische Analyse Toleranzmarker identifiziert. (2) Die Trockentoleranz von 30 weitere Kartoffelsorten wird in Exakt- und Feldversuchen charakterisiert, um 10 vorwiegend sensitive und 10 vorwiegend tolerante Sorten zu ermitteln. In diesen Versuchen sowie an deutschlandweit verteilten Anbauorten werden Proben für die Validierung entnommen. (3) Abschließend wird geprüft, ob die Marker die Trockentoleranz, die auf verschiedenen Standorten bestimmt wurde, korrekt prognostizieren und ob die Prognose auf andere Standorte übertragbar ist. Das Projekt liefert validierte molekulare Marker sowie charakterisierte Kartoffelsorten als Referenzmaterial für die Züchtung trockenresistenter Stärkekartoffeln.

Literatur

  1. Billiau, K, Sprenger, H, Schudoma, C, Walther, D, Köhl, KI (2012) Data management pipeline for plant phenotyping in a multisite project. Functional Plant Biology 39, 948-957.
  2. Schudoma, C, Steinfath, M, Sprenger, H, Dongen, JT, Hincha, D, Zuther, E, Geigenberger, P, Kopka, J, Köhl, K, Walther, D (2012) Conducting molecular biomarker discovery studies in plants. In 'T High-Throughput Phenotyping in Plants.' Vol. 918 pp. 127-150.
  3. Sprenger, H, Köhl, K, Rudack, K, Seddig, S, Peters, R (2014) Verbesserung der Trockentoleranz bei Stärkekartoffeln. Kartoffelbau 65, 23-27.
  4. Sprenger, H, Rudack, K, Schudoma, C, Neumann, A, Seddig, S, Peters, R, Zuther, E, Kopka, J, Hincha, DK, Walther, D, Köhl, K (2015) Assessment of drought tolerance and its potential yield penalty in potato. Functional Plant Biology 42, 655-667.