Projekt-482: Neue Selektionsstrategien zur Züchtung von Qualitätshafer speziell für die Nahrungsmittelindustrie

Projektleitung

Elisabeth Zechner

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur - Department Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität für Bodenkultur

Projektnummer

1080

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft

Allgemeine Projektinformationen

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

New selections strategies for breeding of quality oats especially for food industries

Projektziele

Entwicklung und Anwendung neuer Züchtungsstrategien zur Schaffung von neuen Hafersorten, die qualitativ eine eindeutige Verbesserung sowohl für die Nahrungs- (Speisehafer) als auch die Futtermittelindustrie darstellen (größerer, hellerer, fleckenloser Kern mit geringem Spelzenanteil, geringer Verpilzungsanfälligkeit und niedrigem Mycotoxingehalt bei hohem Ertragsniveau).
Prüfung der Hypothese, daß Hafer mit lockerer Rispe eine allgemein geringere Anfälligkeit für Pilzerkrankungen und damit einen niedrigeren Mycotoxingehalt aufweist.
Berücksichtigung neuere Erkenntnisse aus der Mycotoxinforschung (z.B. Fusarium- und Schwärzepilze-Mycotoxine).
Selektion besonders wertvoller Nachkommen aus Kreuzungen mit Australhafer (lockere Rispe, niedrigem Spelzengehalt, extrem früher Reife) und Chilehafer (Buschrispe, späte Reife, niedriger Spelzenanteil).

Praxisrelevanz

Besondere Relevanz hat dieses Projekt im Hinblick auf den sinkende Haferproduktion in Österreich und andauernden Importe von Hafer für die Schälindustrie. Gerade für die strukturschwachen, traditionell bedeutenden Anbaugebiete des Waldviertels stellt der Haferanbau eine wichtige Einkommensquelle dar.

Berichte

Abschlussbericht , 01.09.2000

Kurzfassung

a) Züchtung neuer qualitativ verbesserter Hafersorten für die Nahrungs(Speisehafer)- als auch die Futtermittelindustrie mit größerem, hellerem, fleckenlosem Kern und geringem Spelzenanteil, geringer Verpilzungsanfälligkeit, niedrigem Mycotoxingehalt und hohem Ertragsniveau: Die bisher für die Saatzucht Edelhof zugelassenen Hafersorten weisen bereits ein hohes Qualitätsniveau auf. Die Sorte 'Expander' und der 1999 registrierte 'Expo' sind in der Kombination hoher Ertrag und hohe Qualität überzeugende Sorten. Vor allem durch die Einkreuzung des nach wie vor für die Schälindustrie importierten Australhafers ist es jedoch gelungen, Nachkommen mit großem, langen Korn, niedrigem Spelzengehalt und geringer Verpilzungsanfälligkeit zu selektieren. Aber auch andere Kreuzungen können nun durch den Einsatz neuer Selektionsmethoden und Züchtungsstrategien vor allem hinsichtlich einer Qualitätssteigerung beobachtet werden. Nach wie vor ist das Merkmal Lager ein wichtiges, die Frühreife gewinnt aber immer mehr an Bedeutung. Dies liegt darin begründet, dass die Haferanbaugebiete vor allem durch die Marktsituation immer weiter zurückgedrängt werden und immer häufiger mit schlechteren Böden, hohen Lagen oder kühleren Gebieten vorlieb genommen werden muss. b) Entwicklung neuer Zuchtstrategien um schon in jungen Generationen auf Qualitätshafer selektieren zu können: Die F4-Rispennachkommenschaften werden üblicherweise in Einzelkornablage angebaut. Durch die dadurch stärker bestockten Pflanzen ist die Kornausbildung sehr unterschiedlich. Eine Entspelzung zur Bestimmung des Kernanteiles bzw. für Bonituren der Kernform und –farbe ist damit nicht sinnvoll. Durch die Untersuchungen konnte belegt werden, dass eine optische Bonitur der Kornform ausreichende Hinweise auf die Kernfüllung und den Kernanteil in der F4-Generation gibt. Die Boniturnote 1 entspricht sehr langen, vollbauchigen und gefüllten Körnern. Note 9 entspricht sehr kurzen Körnern ohne sichtbare Bauchfüllung. So kann in dieser jungen Generation mit akzeptierbarem Zeitaufwand eine Selektion in Richtung Qualitätshafer erreicht werden. c) Weiterentwicklung zerstörungsfreier, physikalischer Methoden zur Bestimmung der Haferqualität durch das NIT-(Nah-Infrarot-Transmitter)-Gerät für chemische Inhaltsstoffe (Wasser, Eiweiß, Fett, Ballaststoffe, Nivalenol) und Spelzenanteil. Durch die Erstellung einer Kalibrierung für ein NIT-Gerät (Nah-Infrarot-Transmitter) auf die Merkmale Feuchte, Protein, Fett, Ballaststoffe, Nivalenol und Spelzengehalt wurde ein Methode gefunden, bei der auch in jungen Generationen (ab der F4) zerstörungsfrei analysiert werden kann. Die Genauigkeit ist ausreichend für die Züchtungsentscheidung auf Weiterführung einer Linie. Die erstellte Kalibrierung auf Feuchte, Protein und Fett ist im Einsatz und wird alljährlich gewartet und verbessert. Bezüglich der Ballaststoffe muss eine andere nasschemische Referenzmethode gefunden werden, die nicht die Gesamtballaststoffe, sondern ausschließlich die für die Speisehaferindustrie interessanten wasserlöslichen ss-Glucane erfasst. Das Merkmal Nivalenol lässt sich mittels NIT-Kalibrierung nicht erfassen. Hier werden weiterhin die chemischen Untersuchungsmöglichkeiten zum Einsatz kommen. Aufgrund der dadurch entstehenden Kosten können jedoch erst die Linien der Hauptprüfung (F7 und älter) untersucht werden. Ein Einsatz in jungen Generationen ist aufgrund der damit verbundenen Kosten und dem Mangel an Probenmaterial nicht möglich. Eine Kalibrierung auf Spelzengehalt ist schwierig und bisher mit noch nicht ausreichender Untersuchungsgenauigkeit erstellt. Hier gibt es jedoch in Zukunft weiterhin Bemühungen, eine NIT-Kalibrierung vor allem für junge Generationen als Kriterium der Vorauswahl zu erreichen. Da in der Qualitätshaferzüchtung jedoch die Ausbildung und Farbe des Kernes von großer Wichtigkeit ist, wird man um eine Entspelzung mittels Druckluftentspelzer um ungeschälte Kerne zu erhalten, nicht umhin kommen. d) Selektion besonders wertvoller Nachkommen aus Kreuzungen mit Australhafer (lockere Rispe, niedrigem Spelzengehalt, extrem frühe Reife) und Chilehafer (Buschrispe, späte Reife, niedriger Spelzenanteil): Die Kreuzungen mit dem in der Schälmühlenindustrie besonders gern verwendeten Australhafer konnten eine erstaunlich hohe Variabilität in den Nachkommen erbringen. Es war durch die Einkreuzung mit heimischen Hafersorten möglich, bestimmte Qualitätsmerkmale wie großes, langes Korn, hohes Hektolitergewicht, niedriger Spelzenanteil einzukreuzen und mit ausreichender Standfestigkeit und guten Erträgen zu versehen. Extrem frühreife Typen kommen aufgrund des immer wieder zu niedrigen Ertragspotentials letztendlich nicht zur Wertprüfung. Teilweise entstanden auch Nachkommen mit in Österreich noch nie da gewesener Anfälligkeit für Fusarium. Diese Typen wurden ausgeschieden. Die Kreuzungen mit Buschrispensorten aus Chile waren hingegen nicht so erfolgreich. Zwar war auch hier eine große Variabilität in den Nachkommen zu sehen. Problematisch war hingegen, dass es nicht möglich war, Typen mit einer zumindest mittleren Reife zu selektieren. Zwar war der Spelzenanteil niedrig, die Entspelzbarkeit jedoch war sehr schlecht. Auch ertraglich konnten diese Linien bei weitem nicht an das in Österreich übliche Niveau herankommen. Somit wurde keiner der bis in die Vorprüfung geführten Stämme weiterselektiert. e) Prüfung der Hypothese, dass Hafer mit lockerer Rispe eine allgemein geringere Anfälligkeit für Pilzerkrankungen und damit einen niedrigeren Mycotoxingehalt aufweist: Die Annahme, dass bezüglich der verschiedenen Rispenformen Fahnen-, Busch-, Steif- und Sperrrispe Unterschiede in der Verpilzung und Mycotoxinbelastung zu finden sind, konnte nicht bestätigt werden. Weiters wurde das Blühverhalten differenziert nach geschlossenem oder offenem Abblühen hinsichtlich der Verpilzungsanfälligkeit untersucht. Sämtliche in Österreich in Anbau befindliche Sorten blühen mehr oder weniger geschlossen ab. Einzig die alte Sorte 'Schenkenfelder Hafer' blüht zu 50 % offen ab. 1999 war diese Sorte in Analysen als einzige frei von A-Trichothecenen. Der Verbleib von Blütenresten in der Spelze bis zur Ernte bewirkt zwar eine erhöhte Toxinbelastung, eine Sortendifferenzierung war jedoch nicht möglich. f) Vorbereitung der Sortenanmeldung (Eintragung in das Zuchtbuch) von hochwertigen (gemäss obiger Zielstellungen) Qualitätshafersorten: Zwei der 2000 für die nationale Wertprüfung angemeldeten Haferstämme zeigen ausgesprochen gute Qualitätsmerkmale hinsichtlich hohem TKG, Hl-Gewicht und Kernanteil. Einer dieser Stämme hat einen ausgesprochen hohen Fettgehalt. Für das Jahr 2001 werden wiederum zwei Haferstämme angemeldet, die qualitativ sehr hochwertig sind. Einer davon zeigt besonders hohe Proteinwerte. Aus den Kreuzungen mit Australhafer kamen in den letzten Jahren einige in in- aber auch ausländische Prüfungen. Die Selektionen aus der Kreuzung mit Chilehafer brachte nicht die gewünschte Qualitätsverbesserung. Es war auch nicht möglich, Typen mit entsprechend passender Reife auszuwählen.

Berichtsdateien

1080_Qualitaetshafer_Artikel.doc

1080_Qualitaetshafer.doc

Autor/innen

DI Elisabeth Zechner