Neue Genpools aus resynthetisiertem Raps (Brassica napus L.) für die Hybridzüchtung

Abstract

Hybridsorten bei Winterraps zeigen bis zu 20 % höhere Kornerträge und eine höhere Ertragssicherheit als konventionelle Sorten. Die Anbaufläche von Hybridsorten nimmt daher in Europa ständig zu. Da der Hybrideffekt auf der gegenseitigen Ergänzung von genetisch unterschiedlichen Genotypen beruht, ist es für die Hybridzüchtung wünschenswert, zwei genetisch divergente Genpools als Ausgangsmaterial zur Verfügung zu haben. Als mögliche Genpools kommen einerseits das angepasste Winterrapsmaterial und andererseits, aufgrund ihrer genetischen Verschiedenheit, Sommerraps oder asiatische B. napus - Formen in Betracht. Doch erschwert die unzureichende Winterhärte dieser Herkünfte ihre Nutzung für die Entwicklung von Sorten für den europäischen Markt. Langfristig eröffnet daher die Verwendung von "resynthetisiertem" Raps aus künstlichen Kreuzungen zwischen Kohl und Rübsen die Möglichkeit, die genetische Variation zu erweitern und genetisch divergente Genpools zu entwickeln. Resynthetisierter Raps ist besser an europäische Klimabedingungen angepasst als Sommerraps oder asiatische Rapslinien, zeigt allerdings im Vergleich zu angepasstem Winterraps-Zuchtmaterial eine deutlich geringere Leistung im Ertrag und anderen agronomischen Eigenschaften. Aufgrund der großen genetische Diversität kann er aber für die Hybridzüchtung in Kombination mit ertragreichem konventionellem Material in Zukunft von Interesse sein. Die genetische Variation von 142 resynthetisierten Rapsformen wurde nach Auswertung von 129 RFLP-Markern mit einer weltweiten Kollektion von 57 Rapssorten verglichen. Dieses Sortiment stellte eine repräsentative Stichprobe des weltweit verfügbaren Zuchtmaterials dar. Durch Clusteranalysen konnten mit Winterraps-, Sommerraps und chinesische Rapsformen drei genetisch divergente Hauptgruppen im Zuchtmaterial identifiziert werden. Die meisten Resynthese-Linien zeigten eine große genetische Distanz sowohl zu heutigen Zuchtsorten als auch untereinander. Die grössten genetischen Distanzen zu Winterraps wiesen Resyntheseformen auf, die aus Kreuzungen zwischen asiatischen Rübsen und/oder asiatischen Kohlformen hervorgegangen sind. Hybriden aus Kreuzungen von 50 resynthetisierten Linien mit den beiden Rapssorten Express und Falcon wurden gemeinsam mit ihren Eltern in einem zweijährigen Feldversuch an fünf Standorten in Deutschland auf ihre Leistung geprüft. Die Resynthesen erzielten im Mittel Erträge von 63% der mitgeprüften Standardsorten. Im Gegensatz zu den im Anbau befindlichen Rapssorten wiesen die resynthetisierten Rapsformen hohe Glucosinolatgehalte im Schrot und hohe Anteile von Erucasäuregehalte im Samenöl auf. Die Testkreuzungen übertrafen das Elternmittel im Kornertrag um durchschnittlich 23% mit einer Spannweite zwischen 0 und 47%. Die besten Hybriden erreichten das Ertragsiveau von konventionellen Hybridsorten. Ein weiteres Ziel der Arbeit war es, die Vorhersagbarkeit der Heterosis aufgrund von Informationen zur genetischen Distanz zwischen den Elternlinien zu untersuchen. Es konnte keine Korrelation zwischen den genetischen Distanzen der Eltern hinsichtlich molekularer Marker und der Heterosis oder der agronomischen Leistung der Hybriden beobachtet werden. Im Gegensatz hierzu zeigte sich mit r=0,63 eine enge Beziehung zwischen der allgemeinen Kombinationseignung der Resyntheselinien und dem Ertrag der Testkreuzungen. Eine Kombination der gca- Effekte mit den Distanzwerten der Eltern zeigte nur eine geringfügige Verbesserung der Beziehung zwischen erwarteter und tatsächlicher Hybridleistung. Die teilweise hohen Heterosiswerte lassen erwarten, dass Resynthesen erfolgreich als Komponenten für Hybridsorten eingesetzt werden können. Voraussetzung hierfür ist jedoch die weitere Verbesserung der agronomischen Leistung der Resyntheselinien für wichtige Eigenschaften unter Beibehaltung einer möglichst grossen genetischen Distanz zu Winterraps.