Roggenzüchtung: Mehr Vielfalt in der Züchtung für mehr Ertrag und Stabilität

Ausschließlich eine breite genetische Vielfalt ist das Fundament für Ertragssicherheit. Eine Sorte reagiert nur dann unter verschiedenen Bedingungen stabil, wenn eine Vielzahl von Merkmalen optimal aufeinander abgestimmt ist. Das Ziel der Züchtung ist es also, möglichst viele ertragsrelevante Merkmale positiv zu beeinflussen. Ein Beispiel: Eine krankheitsanfällige Sorte kann nur mit hohem und präzise abgestimmtem Pflanzenschutz ihr genetisches Ertragspotenzial ausnutzen und ist grundsätzlich anfälliger für suboptimale Bedingungen. Doch oft führt die Verbesserung eines Merkmales zu der Verschlechterung eines anderen, daher ist Züchtung auch immer ein Balanceakt.

Hunderte Hektar Ackerland und mehrere Hundert Quadratmeter Gewächshausfläche werden für die Züchtung hochmoderner Roggensorten benötigt, denn die Züchtung einer Sorte benötigt nicht nur viel Zeit, sondern auch viel Platz. Und den hat die Hybro Saatzucht in Kleptow in der Uckermark. Die Bedingungen vor Ort erfüllen wichtige Kriterien für die Züchtung von Roggen. Ergänzt wird das Ganze durch einen weiteren Standort in Wulfsode in der Lüneburger Heide.

Es gibt nicht nur ein Gen für den Ertrag

Die Zuchtziele im Roggen sind vielfältig, wobei der Ertrag stets eine zentrale Rolle spielt. „Für uns als Züchter ist der Ertrag nur eine Kennzahl, die vieles zusammenfasst, aber für sich genommen die Pflanze an sich noch nicht beschreibt. Ertrag ist das Ergebnis von vielen einzelnen Prozessen, die wir als Züchter mehr oder weniger gezielt beeinflussen können“, sagt Marcel Michaelis, Juniorzüchter bei der Hybro Saatzucht.

Da es kein einzelnes Gen gibt, das den Ertrag bestimmt, müssen zahlreiche Faktoren berücksichtigt und gezielt kombiniert werden. „Das ist der Ansatz für unsere MultiTec-Strategie. Wir wollen immer mehrere Eigenschaften beeinflussen, die auf den Ertrag einwirken. Beispielsweise sind hier Pflanzengesundheit und gute Nährstoff- und Wassereffizienz wichtige Faktoren. Es wird bewusst an verschiedenen Faktoren gearbeitet, um die Pflanze als Gesamtes zu verbessern.“

Roggenblüte

Eine zu hohe Pollenschüttung kostet Ertrag!

Züchtung bedeutet ein stetiges Abwägen verschiedener Faktoren. Bereits einzelne Merkmale können Zielkonflikte verursachen. Ein Beispiel ist die Pollenschüttung beim Roggen. Einerseits braucht man viel Pollen zum richtigen Zeitpunkt, um eine Befruchtung zu gewährleisten und eine gute Einkörnung der Sorte zu erreichen. Das ist auch für die Mutterkorn-Abwehr wichtig: Mit Beginn der weiblichen Blüte öffnet sich diese und „wartet“ auf die Bestäubung durch den Pollen. Nach erfolgter Bestäubung schließt sich die Blüte und Pilzsporen können nicht mehr eindringen. Dauert die Befruchtung aufgrund einer zu geringen Pollenmenge jedoch zu lange, wächst die Wahrscheinlichkeit der Infektion durch eine Mutterkornspore. In der Folge kommt es zur Bildung von Mutterkorn-Sklerotien. „Das ist wie eine Art Wettlauf zwischen Pollen und Mutterkorn-Spore“, erläutert Dr. Magdalena Góralska, Zuchtleiterin bei der Hybro Saatzucht. „Und leider gibt es kein Resistenzgen gegen Mutterkorn – somit gehört die Pollenschüttung zu einer der wichtigsten Maßnahmen, um einen Roggenbestand vor Mutterkorn zu schützen.“ Wichtig sei hierbei eine kontinuierlich ausreichende Pollenmenge über die gesamte Blütezeit.

Andererseits greift die Gleichung: Hohe Pollenschüttung + gute Befruchtung = geringer Mutterkornbefall und höherer Ertrag viel zu kurz. Marcel Michaelis erläutert. „Jede Pflanze hat nur eine begrenzte Menge an Ressourcen. Wenn sie also sehr viel Energie in Pollen investiert, dann hat sie nicht mehr viel Energie für Ertrag übrig.“ Ein Übermaß an Pollen kostet also Ertrag! Hier entsteht also wieder ein Zielkonflikt und die Züchter müssen die richtige BALANCE zwischen Pollenschüttung und Ertrag finden. „Man versucht als Züchter beide Ziele – hoher Ertrag und hohe Pollenschüttung – zu erreichen, obwohl sie sich eigentlich gegenseitig ausschließen. Wir versuchen bei unserer MultiTec-Züchtung eine einseitige Optimierung zu vermeiden und die Pflanze genetisch so vielseitig auszustatten, dass sie unter verschiedensten Bedingungen stabil reagieren kann.“ Das Ziel ist also vorrangig Anbausicherheit zu schaffen. „Stabilität wird gerade jetzt im Zuge sich verändernder Klimabedingungen immer wichtiger in Züchtung und Ackerbau“, ergänzt Dr. Góralska.

Michaelis weist zudem darauf hin, dass auch die Aussage „je mehr Gene an einer Eigenschaft beteiligt sind, desto stabiler“ nicht immer passe. Am ehesten gilt das noch für Eigenschaften wie Resistenzen, aber beim Thema Ertrag sei das Ganze erheblich komplexer, da Ertrag aus vielen Eigenschaften abgeleitet wird. Diese müssen aufeinander abgestimmt sein und können nicht einfach aufaddiert werden.

Sehr geringe Mutterkornanfälligkeit durch gleichmäßig-lange Pollenschüttung und gleichzeitig eine stabile Ertragsleitung: SU FRED ist eine der ersten Sorten auf dem deutschen Markt aus der MultiTec-Züchtung

Genvarianten aus unterschiedlichen Herkünften für mehr Vielfalt

Die Entwicklungen der letzten Jahre führen zu neuen Anforderungen an die Sorten. Viele „neue“ Anforderungen an das Profil einer Sorte sind aber nicht im eigentlichen Sinne neu, sondern wurden während der letzten Jahrzehnte Züchtung vernachlässigt, weil man sie schlicht sehr lange nicht benötigt hat. Daher sucht das Züchtungsteam der Hybro Saatzucht gezielt in alten Herkünften nach genetischem Material, das heute wieder an Bedeutung gewinnt. Dazu blickt man nicht nur auf heimisches, sondern durchaus auch auf „exotisches“ Genmaterial. Die Herausforderung besteht darin, gewünschte Eigenschaften gezielt einzukreuzen, ohne gleichzeitig unerwünschte Merkmale zu übertragen.

Heute schon wissen, was in 10 Jahren relevant ist

Der Grundstein für MultiTec wurde bereits vor über 10 Jahren gelegt. „Wir haben bei der Hybro Saatzucht schon vor über 10 Jahren damit begonnen, strategisch mit einer Palette exotischer Varianten zu arbeiten, um diese gezielt in unsere heimische Genetik zu integrieren. Bei unserer MultiTec-Strategie stand besonders im Mittelpunkt, Sorten zu züchten, welche unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig Leistung zeigen. Das erreichen wir, indem wir die Pflanzen mit vielfältigen genetischen Werkzeugen ausstatten und eine einseitige Optimierung vermeiden“, erklärt Dr. Góralska. Das zeigt allerdings auch, dass bereits heute für die neuen Sorten in die Zukunft gedacht werden muss, um auch künftig mit angepassten Sorten eine stabile Grundlage für die Landwirtinnen und Landwirte zu schaffen.

Dr. Anke Boenisch, Dr. Aileen Hahlbohm