Projektdetails

BMNT101407
08.10.2019
09.03.2023
beendet
ERA-NET SUSCROP: Entwicklung von standfestem und klimaangepasstem Roggen - ein Beitrag zur nachhaltigen Getreideproduktion in marginalen Umwelten
-
112.017,00
Programm für Forschung und Entwicklung im BMLFUW
nein

beteiligte Personen/Organisationen

RolleLfnrName
Auftraggeber1Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus (bis 9.1.2020)
Auftraggeber2Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus (bis 17.07.2022)
Auftraggeber3Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Auftragnehmer1Universität für Bodenkultur Wien (BOKU)

zugeordnete Wissenschaftszweige

Wissenschaftszweige
LAND- U. FORSTWIRTSCHAFT, VETERINÄRMEDIZ

Abstract deutsch

Das Ziel von RYE-SUS war die Entwicklung, Erprobung und Modellierung von Gibberellin-sensitivem Halbzwergroggen mit verbesserter Standfestigkeit, hohem Ertragspotential und verbesserter Trockenheitstoleranz. Es wurden in Summe 48 Halbzwerg-Prototypen und ihre langstrohigen Schwesterhybride entwickelt die in mehrortigen Feldversuchen geprüft wurden, in Österreich unter biologischen Bedingungen im Marchfeld sowie unter konventionellen Bedingungen im Waldviertel. Die Halbzwerghybriden waren in fast allen Fällen ertragsschwächer als ihre langstrohigen Pendants. Im Waldviertel zeigten die Halbzwerg allerdings eine deutlich bessere Standfestigkeit. Die niedrigeren Erträge der Halbzwerge war vor allem auf ein niedrigeres Korngewicht zurückzuführen, während die Bestockung etwas höher war als bei den langstrohigen Vergleichshybriden. Auf Qualitätsmerkmale wirkte sich das Kurzstrohgen nicht negativ aus. Auch der Befall mit Mutterkorn war in den Testhybriden nicht erhöht im Vergleich zu offen abblühende Populationssorten. Mittels Rückkreuzungen wurde das Kurzstrohgen in österreichische Genetik eingekreuzt. Die Kreuzungsnachkommen werden zum Aufbau eines neuen Genpools von den beteiligten Projektpartnern über das Projekt hinaus züchterisch weiterbearbeitet. Weiters wurde ein Referenzversuch mit 24 Sorten, zugelassen zwischen 1876 und 2018, etabliert und über zwei Jahre geprüft. An Hand dieses Sortiments konnte ein deutlicher Zuchtfortschritt, vor allem in den letzten 40 Jahren gezeigt werden, wobei die Hybridsorten den offen abblühenden Populationssorten überlegen sind, auch unter Bedingungen des biologischen Landbaus. Basierend auf historischen Beobachtungen in Deutschland während des Zeitraums 1983 bis 2019 wurde eine Ökobilanz für die Produktion von Weizen und Roggen berechnet. Dabei zeigte sich, dass die Treibhausgas-Emissionen und der CO2-Fußabdruck pro Einheit Ernteprodukt von Roggen kleiner sind als die von Weizen. Hybridsorten zeigten zwar höhere Treibhausgas-Emissionen pro Flächeneinheit, aber einen niedrigeren CO2-Fußabdruck im Vergleich zu Populationssorten. Basierend auf den umfangreichen Datensatz wurde auch ein bestehendes Wachstumsmodell für Weizen an Roggen angepasst. Das kürzlich veröffentlichte Roggen-Referenzgenom ermöglichte zudem die Identifikation einer Reihe von zuvor unbekannten Genen, die wesentlich zur Winterhärte beitragen. 

Abstract englisch

The aim of the RYE-SUS project was the development, testing and modeling of gibberellin-sensitive semi-dwarf rye with improved lodging tolerance, high yield potential and improved drought tolerance. A total of 48 semi-dwarf experimental hybrids and their tall sister hybrids were developed and tested in multi-environment field trials, in Austria under organic conditions in the Marchfeld and under conventional management in the Waldviertel. In almost all cases, the semi-dwarf hybrids yielded less than their tall counterparts. In the Waldviertel, however, the semi-dwarfs showed no lodging at all compared to the medium to severe lodging of many tall genotypes. The lower grain yields of the semi-dwarfs were mainly due to a lower kernel weight, while tillering was even higher than that of the tall types. The dwarfing gene did not have a negative effect on quality characteristics. Ergot infestation was also not increased in the test hybrids compared to open-pollinating varieties. The dwarfing gene was introgressed into Austrian genetics by means of backcrossing. The crossbred offspring will be further selected by the involved project partners beyond the project duration in order to build up a new adapted gene pool. Furthermore, a reference trial with 24 varieties, released between 1876 and 2018, was established and tested over two years. With this nursery, a clear breeding progress could be shown, especially in the last 40 years, whereby the hybrid varieties are superior to the open-pollinating varieties, even under organic farming. Based on historical observations in Germany from 1983 to 2019, a life cycle assessment for the production of wheat and rye was calculated. It was shown that the greenhouse gas emissions and the carbon footprint per unit of harvested product from rye are smaller than those from wheat. Hybrid varieties showed higher greenhouse gas emissions per unit area, but a lower carbon footprint compared to open-pollinating varieties. Based on the created data, an existing crop model for wheat was adapted to rye. The recently published rye reference genome also enabled the identification of a number of previously unknown genes that contribute significantly to winter hardiness.