ERA-NET Cofound SusCrop: Entwicklung von standfesten und klimaangepasstem Roggen - ein Beitrag zur nachhaltigen Getreideproduktion in marginalen Umwelten

Roggen ist in Europa ein traditionelles Brotgetreide, die Anbauflächen in Europa in den letzten Jahrzehnten allerdings kontinuierlich gesunken. Das Ziel von RYE-SUS ist eine nachhaltige Steigerung und Sicherung der Roggenproduktion ohne Erhöhung des Wasser- und Düngemitteleinsatzes. RYE-SUS wird neuartige Gibberellin-sensitive Halbzwerg-Roggen mit optimiertem Ernteindex, hohem Ertragspotential, verbesserter Standfestigkeit, verbesserter Dürretoleranz und geringer Anfälligkeit für Mutterkorn entwickeln. Im Detail wird die Wettbewerbsfähigkeit von Roggen verbessert durch: (i) die Nutzung der Hybridzüchtung und der Ausnutzung der Heterosis im Hinblick auf eine Vielzahl von Merkmalen. Im Rahmen von RYE-SUS werden neuartige, vollständige Roggen-Experimentalhybride hergestellt; (ii) die Steigerung der zielspezifischen Selektionseffizienz und Beschleunigung der Züchtungsprozesse durch genombasierte Präzisionszucht durch Verwendung eines kürzlich entwickelten 20k SNP-Array für Weizen, Roggen und Triticale. Auf Grundlage der SNP-Daten wird die Populationsstruktur sowie die genetische Beziehung im Untersuchungsmaterial beschrieben; (iii) die Verbesserung der Standfestigkeit, Frost- und Dürretoleranz sowie der Nährstoffeffizienz durch Einkreuzung des Kurzstrohgenes Ddw1. Dadurch wird nicht nur die Wuchshöhe verringert und die Standfestigkeit verbessert, sondern auch die Assimilatumlagerung ins Korn, die Dürretoleranz und die Nährstoffeffizienz erhöht; (iv) die Reduktion toxischer Mutterkornalkaloide im Erntegut durch eine ausreichend hohe Pollenproduktion in den RYE-SUS Experimentalhybriden durch markergestützte Introgression der Restorergene Rfp1, Rfp2 und Rfp4. Dadurch soll eine vollständige Restauration der Pollenfertilität erzielt werden und somit die Anfälligkeit gegen Mutterkorn minimiert werden; (v) die Nutzung natürlicher Genetik und die Entwicklung neuer molekularer Technologien mittels genomweiter Genotypisierung und intensiver Phänotypisierung; und (vi) die Entwicklung eines Wachstumsmodells für Roggen welches eine nachhaltige und optimierte Kulturführung von Roggen ermöglichen wird. Die Forschung in RYE-SUS nutzt die Hybridzüchtung für die Entwicklung von neuartigen Genotypen. Die gewonnenen Erkenntnisse bzw. die Halbzwerg-Genetik dienen jedoch auch für die genetische Verbesserung von offen abblühenden Populationsroggen.