Informationen - IPK Gatersleben

22/2015
PRESSEMITTEILUNG
Durchbruch: Heterosiseffekt beim Weizen systematisch nutzbar
Gatersleben, 10. Dezember 2015. Forscher am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und
Kulturpflanzenforschung (IPK) entwickeln einen ersten Ansatz um den besonders effektiven
Mechanismus der Ertragssteigerung, die Kreuzung reinerbiger Elternlinien („Heterosiseffekt“),
beim Weizen zu nutzen. Davon könnte auch die Züchtung anderer Getreidearten wie
beispielsweise Gerste oder Reis profitieren. Die renommierte Fachzeitschrift Proceedings of
the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichte diese Ergebnisse am 09. Dezember
2015.
Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) stellen den
ersten Ansatz für eine systematische Nutzung des Heterosiseffekts beim Weizen vor. Damit
bewältigen sie eine der zentralen Herausforderungen in der Hybridzüchtung selbstbefruchtender
Getreidesorten.
Weizen ist eine der global bedeutendsten Kulturpflanzen. Angesichts steigender Bevölkerungszahlen
und klimatischer Veränderungen ist die Entwicklung ertragreicher und stabiler Sorten entscheidend
um die Welternährung nachhaltig zu sichern. Gleichzeitig stagnieren die Ernteerträge von
Weizenpflanzen in vielen Ländern der Welt. Ein besonders effektiver Mechanismus der
Ertragssteigerung, die Kreuzung reinerbiger Elternlinien („Heterosiseffekt“), kann jetzt in der
Weizenhybridzüchtung genutzt werden.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern um Prof. Dr. Jochen C. Reif, Leiter der Abteilung
Züchtungsforschung am IPK, entwickelte in Kooperation mit der Landessaatzuchtanstalt der
Universität Hohenheim und mehreren Züchtungsunternehmen ein dreistufiges Modell als Grundlage
für die Nutzung der Heterosis. Das Weizengenom ist sehr komplex, fünfmal so groß wie das des
Menschen. Die Forscher analysierten die genetischen Ressourcen tausender Weizenzuchtlinien auf
der Suche nach möglichst unterschiedlichen, sich ergänzenden Elternpaaren. Mittels recheneffizienter
Algorithmen und durch genomische Vorhersagen der Hybridleistung können sie diese
komplementären heterotischen Gruppen nun identifizieren. Gleichzeitig bewerten die Wissenschaftler
den nachhaltigen Zuchtfortschritt der Gruppen selbst. Das Projekt wurde durch das
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und vom Bundesministerium für Ernährung
und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.
Für Prof. Dr. Jochen C. Reif ist dieser Schritt entscheidend für höhere und stabilere Ernteerträge –
nicht nur beim Weizen: „Der Wechsel hin zu Hybriden verspricht einen Ertragsvorteil, der dem
bisherigen Selektionserfolg von ungefähr 15 Jahren entspricht. Das entwickelte Verfahren ist aber
auch auf anderen selbstbefruchtende Kulturpflanzen, beispielsweise Kichererbsen oder Hirse,
anwendbar.“
Die Ergebnisse der Studie wurden am 09. Dezember 2015 in der renommierten Fachzeitschrift PNAS
veröffentlicht.
Yusheng Zhao, Zuo Li, Guozheng Liu, Yong Jiang, Hans Peter Maurer, Tobias Würschum,Hans-Peter
Mock, Andrea Matros, Erhard Ebmeyer, Ralf Schachschneider, Ebrahim Kazman,Johannes Schacht, Manje
Gowda, C. Friedrich H. Longin, and Jochen C. Reif (2015): Genome-based establishment of a high-yielding
heterotic pattern for hybrid wheat breeding, PNAS 2015 ; published ahead of print December 9,
2015, DOI:10.1073/pnas.1514547112
(Web: http://www.pnas.org/content/early/2015/12/09/1514547112.full.pdf)
Weitere Informationen
Das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben ist
eine außeruniversitäre, mit Bundes- und Ländermitteln geförderte Forschungseinrichtung und Mitglied
der Leibniz-Gemeinschaft. Am IPK forschen und arbeiten mehr als 500 Mitarbeiter/-innen aus über 30
Nationen. Zentrales Anliegen der wissenschaftlichen Arbeiten am IPK ist die Untersuchung der
genetischen Vielfalt von Kultur- und verwandten Wildpflanzen und der Prozesse, die zu ihrem
Entstehen geführt haben. Daraus abgeleitet erfolgt die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die
zur Ausprägung und Variation pflanzlicher Merkmale beitragen. Hieraus erwachsende Erkenntnisse
ermöglichen die Entwicklung und Anwendung von Strategien zu einer vertieften Charakterisierung und
darauf aufbauend zu einer wissensbasierten Nutzbarmachung der in der Genbank vorgehaltenen
pflanzengenetischen Ressourcen. www.ipk-gatersleben.de
Weitere Pressemitteilungen des IPK finden Sie hier.
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Frei verwendbares Bildmaterial finden Sie hier:
Bild 1: Weizenähren (Foto: IPK)
Link: www.ipk-gatersleben.de/fileadmin/content-ipk/content-ipk-institut/Pictures/01_Weizen.jpg
Bild 2: Prof. Dr. Jochen C. Reif, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung
(Foto: IPK)
Link: www.ipk-gatersleben.de/fileadmin/content-ipk/content-ipkinstitut/Pictures/02_Portraet_Jochen_C._Reif.jpg
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Ansprechpartner für die Medien
Anne Mesecke, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK),
Geschäftsstelle des Direktoriums I Öffentlichkeitsarbeit, Corrensstraße 3, 06466 Seeland OT
Gatersleben, Tel. +49 039482 5837 - Fax: +49 039482 5500 – E-Mail: [email protected]
Fachlicher Ansprechpartner
Prof. Dr. Jochen C. Reif, Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK),
Corrensstraße 3, 06466 Seeland OT Gatersleben - Tel. +49 039482 5840 – E-Mail: [email protected]

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