Ausgebranntes Grünland: Darum lohnt gegen Dürre tolerantes Weidelgras

Mit dem Klimawandel kommt der Pflanzenzüchtung eine Schlüsselrolle zu, um sich etwa gegen die Dürre zu wappnen und widerstandsfähige Sorten zu züchten. Das Forschungsprojekt zur genetischen Analyse der Trockenstresstoleranz bei Deutschem Weidelgras (DryeGrass) hat untersucht, wie sich Toleranz gegen temporären Trockenstress bei Weidelgras vererbt.

Dazu wurden 200 Sorten und Genbank-Kandidaten im Freiland an Trockenstandorten geprüft in

• Franken,
• Mecklenburg-Vorpommern,
• Frankreich.

Eine Auswahl von 50 Kandidaten daraus wurde dann in sogenannten Rain-out-Shelters weitergeprüft. Dabei zeigte sich eine große genetische Variation für die Toleranz gegen temporären Trockenstress.

Als nächstes wurden mit dem Merkmal zeitweiser Dürrestress gut korrelierende sekundäre Selektionsmerkmale identifiziert, etwa die Massebildung. Sodann konnten besonders geeignete Pflanzen mit anfälligen Gräsern und untereinander gekreuzt werden.

„Mit den so erzeugten Modellpopulationen ließ sich die Vererbung auf DNA-Ebene erforschen. Mit den Kandidaten für molekulare Marker ist für die Züchtung künftig eine deutlich schnellere Methode der Selektion auf dieses Merkmal verfügbar, sagt Projektleiter Dr. Stephan Hartmann von der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL).

Mit molekularen Markern lassen sich jetzt gezielt Weidelgras Sorten züchten, die sich gut an die Trockenheit anpassen oder mit einer besser Wassernutzungseffizienz mehr Biomasse bilden als aktuelle Sorten.

Gräserzüchter nutzen nun die im Projekt selektierten Pflanzen, um sie als Kreuzungspartner zu verwenden. "Damit sind wir auf einem guten Weg, um auch für die Zukunft die Erträge und Qualitäten in der Produktion von Grundfutter zu sichern", sagt Stephan Sedlmayer von der LfL.

Das helfe, eine der wichtigsten heimischen Eiweißquellen zu sichern. Grünland ist besonders von der Dürre betroffen. Das sind oft nicht-ackertaugliche Flächen. Künstliche Bewässerung von Grünlandflächen ist meist weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll.

Deutsches Weidelgras ist für die Züchtung besonders wichtig, weil es zu der Art für Intensivgrünland und Feldfutterbau zählt, bei Dürre jedoch stark Ertrag einbüßt. Die Gründe sind

• das Ertragspotential,
• die Schnittverträglichkeit
• der Futterwert.

Um die Toleranz gegen temporären Trockenstress bei Weidelgras züchterisch zu verbessern, arbeitet die Arbeitsgruppe Futterpflanzen der Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovationen (GFPi) seit 2011 an dem Thema.

2012 bis 2014 identifizierte sie geeignete Selektionsmerkmale. Das wurde von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert. Dabei selektierten die Züchter Einzelklone.

2015 bis 2016 erzeugten sie aus den selektierten Einzelpflanzen Kreuzungspopulationen. Das wurde vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten finanziert. Sie sind die Basis für das nun abgeschlossene Projekt 'Dryegrass'. Ab 2016 wurde das von der BLE als Innovationsförderung finanziert.

Nun gilt es, die gefundenen Marker-Kandidaten praxisreif werden zu lassen, die ermittelten Ploidie-Effekte abzusichern und zu prüfen, wie breit die Marker in der Selektion eingesetzt werden, so Projektleiter Hartmann. Folgende Forschungsfragen seien ebenso ein Thema:

• Können die Marker in Weidelgras breit eingesetzt werden?
• Lassen sie sich auch auf andere Gräserarten übertragen?
• Und gilt das nicht letztlich auch für Getreide als ein Gras?