Verbesserung der Kältetoleranz von Mais
Hintergrund und Ziele
Als zweites Teilprojekt des Projektes „BayKlimaFit – Strategien zur Anpassung von Kulturpflanzen an den Klimawandel“ bearbeitet das Teilprojekt die Frage, wie die Kältetoleranz von Mais verbessert werden kann.
Die Verbesserung der Kältetoleranz von Mais ermöglicht eine schnelle Jugendentwicklung zu Beginn der Vegetationsperiode und frühere Aussaattermine. Eine raschere Bodenbedeckung trägt wesentlich zur Verminderung von witterungsbedingter Bodenerosion und zur Reduzierung der Nährstoffauswaschung bei.
Ziel des Projektes war es, genetische Faktoren zu finden, die in europäischen Mais Landrassen an der Ausprägung von Kältetoleranz beteiligt sind. Für drei ausgewählte Landrassen wurden neuartige genetische Linien für die Erfassung der Kältetoleranz und Jugendentwicklung in Feldversuchen sowie für molekulare Analysen erzeugt. Es wurden Genomregionen in den aus den Landrassen hervorgegangenen Linien identifiziert, die an der Ausprägung von Kältetoleranz und an der Jugendentwicklung beteiligt sind. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wurden Strategien für die züchterische Nutzung vorgeschlagen. Die Strategien nutzen die natürliche Biodiversität von Landrassen, um genetische Faktoren, die mit der Ausprägung von Kältetoleranz zusammenhängen, in Zuchtmaterial einzubringen. Das Projekt leistete einen Beitrag zum besseren Verständnis der molekularen Mechanismen der Kältetoleranz und der Anpassung von Mais an den Klimawandel unter Schonung knapper Ressourcen, wie Nährstoffen, Wasser und Boden.
Laufzeit
bisUntersuchungsregion/-raum
Land
- Deutschland
Bundesland
- Bayern
Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel
Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben
Parameter (Klimasignale)
- Veränderte Niederschlagsmuster
- Höhere mittlere Temperaturen
- Starkniederschlag (inkl. Hagel, Schnee)
Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)
Analyseansatz
Angesichts der durch den Klimawandel in Bayern zu erwartenden instabileren Temperaturverteilungen und einer landesweiten Zunahme der Niederschläge im Winterhalbjahr sowie häufigeren Starkniederschlagsereignissen, kommt daher der züchterischen Verbesserung der Kältetoleranz des Mais eine große Bedeutung zu.
Mais steht häufig in der Kritik, da es im Maisanbau durch eine späte Aussaat und langsame Jugendentwicklung zu Bodenerosion, verstärkter Auswaschung von Nährstoffen und erhöhter Konkurrenz durch Wildkräuter kommen kann.
Describe here, which approach for the vulnerability analysis, risks and/or chances is/was used within your project and which results emerged from it or are expected
Ansatz und Risiken / Chancen
Gelingt es der Züchtung, für Mais einen früheren Aussaattermin und schnellere Jugendentwicklung zu ermöglichen, kann diesen Problemen entgegengewirkt werden. Zudem könnten die Pflanzen eine längere Vegetationsperiode für die Biomasseproduktion effizienter nutzen und die Auswirkungen von Sommertrockenheit durch frühere Blüte vermeiden.
Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen
Maßnahmen und/oder Strategien
Das Projekt führte zu wichtigen Erkenntnissen für die effiziente Nutzung genetischer Ressourcen und die Entwicklung neuer klimaangepasster Sorten.
Mit Hilfe der im Projekt entschlüsselten Erbinformation einer typischen europäischen Mais Inzuchtlinie sollen durch bioinformatische Analysen konkrete genetische Faktoren identifiziert werden, die an der Ausprägung von Kältetoleranz beteiligt sind. Bisher nicht genutzte vorteilhafte genetische Eigenschaften aus Mais Landrassen können so durch innovative Züchtungsmethoden in Elitematerial eingelagert werden, um die genetische Vielfalt im Zuchtmaterial zu erweitern. Damit kann langfristig die Entwicklung weiterer stresstoleranter, klimaangepasster Sorten gesichert werden.
Wer war oder ist beteiligt?
Förderung / Finanzierung
Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Projektleitung
Technische Universität München
