DE2310984A1

DE2310984A1 - Verfahren zur erzeugung von hybridem getreidesaatgut

Info

Publication number: DE2310984A1
Application number: DE19732310984
Authority: DE
Inventors: Zoltan Dr Barabas
Original assignee: Gabonatermesztesi Kutato Intezet
Current assignee: Gabonatermesztesi Kutato Intezet
Priority date: 1972-03-13
Filing date: 1973-03-06
Publication date: 1973-11-29
Also published as: IT984414B; AU466787B2; DE2310984B2; AU5324673A; US3842538A; HU165923B

Description

• Mär· 1973 11 043)

Postfa^

Oabonat«ra*sstl«l Kutat6 Intlset 3»eg*d, Ale6kiköt6eor 5.» Ungarn

VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG VON HYBRIDEM GETBEIDESAATGUT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von hybridem Getreidesaatgut, wo die Ausnutzung der Heterosewirkung mit Hilfe der Methode sytoplaematischer mannlicher Sterilität vor sich geht.

Seit der Entdeckung der zytoplasmatischen männlichen Sterilität besteht grundsätzlich die Möglichkeit der Erzeugung von hybriden Getreidearten. Doch die seit 1950 in der ganzen Welt vor sich gehende Forschungsarbeit führte bisher

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INSPECTED

noch zu keinen Methoden von praktischem Wert, trotz des Umstandes, daß die biologische Möglichkeit, d.h. die zytoplasmatische männliche aterile Linie, die zur Erhaltung dieser dienende analoge Linie, bzw. deren Abbruch bewirkende Restorer—Linie, zur Verfugung stehen.

In den bisher bekannten Methoden wurden bei der Erzeugung von hybridem Saatgut die Samen in besonderen Mutter- und Vaterreihen , in sog. Streifen gesät. Dies war notwendig, da das hydride Saatgut aus den in den Mutterreihen treibenden Samen hervorgeht, während vom Standpunkt der Erzeugung von hybriden Nachkommen die Pflanzen der Vaterreihen bloß eine pollenliefernde, befruchtende Rolle haben.

Aus den oben angeführten Gründen müssen die Reihen der Mutter- und Vaterpflanzen sorgfältig getrennt und vermischungsfrei gesät werden. Außerdem, was eine vielleicht noch größere Schwierigkeit bedeutet müssen die Pflanzen vermischungsfrei geerntet werden. Dieser Umstand bedeutet ziemlich große Schwierigkeiten in der Erzeugung von Getreidesaatgut.

Erfahrungsgemäß nämlich wenn die einzelnen Streifen aus wenigen Pflanzenreihen bestehen, so geht die Bestaubung in einer entsprechenden Weise vor sich, doch können sowohl Anbau, wie auch Ernte vermischungefrei bloß auf Kosten von außerordentlich großen Schwierigkeiten vor eich gehen· Andererseits sind die Streifen genügend breit, so vereinfachen sich Anbau und Ernte ganz bedeutend. Demgegenüber aber wird die Befruchtung im Inneren der männlich sterilen Mutterstreifen, d.h. in Pflanzenindividuen entfernt von den väterlichen Pflanzenreihen immer unsicherer. Die Ursache ist, daß der Pollen von einzelnen Getreidesorten verhältnismäßig schwer ist und infolge raschen Niederschlages bloß geringe Entfernungen zurücklegen kann«

Angesichts dieser Schwierigkeiten herrschte in Fachkreisen die Ansicht, daß eine Verbreitung der hybriden Getreidesorten nicht zu erwarten ist, da insbesondere was

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den Weizen betrifft, die Kombinationsfähigkeit (d.h. Heterqeewirkung) von Getreide eine verhältnismäßig geringe ist, gleichzeitig aber die Erzeugungskosten derart hoch sind, daß sie das bei Verwendung von hybridem Saatgut erzielbare Mehrsgebnis überschreiten.

Zweck der Erfindung ist die Entwicklung einer ^ethode zur einfacheren Erzeugung von hybridem Saatgut, so daß auch im Falle einer geringeren Heterosewirkung sich der Anbau von hybridem Getreide wirtschaftlich gestalten könne.

Der Grundgedanke der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei der Erzeugung von hybrides Saatgut lieferndem Getreide die eine das hybride Getreide liefernde mütterliche oder väterliche Linie mit einem Farbengen gemerkt wird, und zwar derart, daß sich die Verfärbung auch in der nachfolgenden Generation mit genügender Schärfe hervortut. Damit können die Getreidesamen auch nach Mähen der väterlichen, wie auch mütterlichen Linie der Farbe nach leicht unterschieden werden.

Zu diesem Gedanken gehört auch die Erkennung, daß nach Mähung, evtl. Ausdrusch und Reinigung der derart erzeugten hybriden Nachkommen die unterschiedlich gefärbten Getreidekörner in irgendeiner auf Farben empfindlichen Auslesevorrichtung von einander getrennt werden können. In diesem Verlauf liefern die in der mütterlichen Linie geernteten Körner das gewünschte hybride Saatgut, während die in Farbe von diesem abweichende Körner der väterlichen Linie ausgemustert werden.

Entsprechend diesem Zwecke besteht das erfindungsgemäße Verfahren in der Erzeugung von hybridem Getreidesaatgut, wo die Ausnützung der Hetero sewirkung mit der zytoplasmatischen Sterilitätsmethode vor sich geht. In diesem Verfahren wird in einem der "Eltern ein bezeichnendes Farbengen eingeführt. Sodann werden die Htern. vermischt gesät, wodurch dann die Pflanzenindividuen der Elternlinien in" _ζΰ einander optimale Nähe gelangt.

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Nach Reifung der Frucht wird die Ernte eingeheimst und nach Gewinnung der Getreidekörner die hybriden Körner von denjenigen der reinen Linie getrennt.

Ein weiteres Kennzeichen des Erfindungsgemäßen Ver-. fahrens besteht darin, daß das Farbengen in das eine der Eltern, zweckmäßig durch Rückkreuzung eingetragen wird, Zwecks Bewahrung der ursprünglichen Farbe des den mehligen Teil der Getreidekörner bildenden Endospermiums wird zur Markierung ein die Fruchthaut (pericarpium) der Getreidekörner färbendes Farbengen verwendet·

Bei der vermischten Saat der Elternlinien werden die Körner der das hybride Saatgut erzeugenden mütterlichen Linie in einem größeren Verhältnis als die Körner der den Pollen liefernden, selbstbefruchtenden väterlichen Linie gesät. Nach Einerntung wird die Trennung der Hybridkörner durch Farbenauslese, z. B. auf einem photoelektrischen Weg vorgenommen·

Verglichen mit den bisher bekannten Erzeugungsmethoden von hybridem Saatgut zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren mit zahlreichen Vorteilen aus. Der wichtigste dieser Vorteile ist die Einfachkeit der Erzeugung, dji. die Saatkörner der väterlichen ,Tund mütterlichen Linien können vermischt gesät und dann gemäht werden· Es ist dem vermischten Säen zu verdanken, daß die das hybride Saatgut liefernden Eltern in nächster Nähe zu einander gelangen, wodurch dann die Befruchtung mit hoher Sicherheit vor sich geht. Dies bedeutet gleichzeitig, daß -vom verwendeten Saatgut nichts verloren geht, bzw· daß der Ertrag an hybridem Saatgut alles bisherige übertrifft.

Das Verfahren ist auch aus dem Grunde vorteilhaft, da zur Erzielung des gewünschten Ertrages eine verhältnismäßig geringe Menge von Vaterpflanzen und eine verhältnismäßig große Menge an Mutterpflanzen auf einer bestimmten iläche geeät werden können. Dieser Umstand steigert in einem großen Ausmaße den Ertrag, da die Körner des hybriden

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Saatgutes gerade an den Mutterpflanzen sprießen.

Die hochgradige Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch dadurch gewährleistet, daß die Trennung der mit einem Farbengen markierten Körner in einer zuverlässigen Weise "automatisiert" in der Endphase des Verfahrens vor sich geht, so daß weder beim Säen noch beim Ilähen besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen oder zu besonderen technischen Lösungen gegriffen werden müßte.

Die Erfindung selbst wird auf Grund von Ausführungsbeispielen erläutert. Als Beispiel wird der wiederholte Versuch einer Erzeugung hybriden Weizens beschrieben.

Wie bekannt sind die Körner der einzelnen Weizensorten im allgemeinen weiß, gelb oder lichtbraun gefärbt. Es gibt aber auch eine besondere Art von auffallend purpurrot gefärbten Körnern. Diese besondere Farbe färbt die Fruchthaut, das Pericarpium der Weizenkörner, wodurch die Körner wohl erkennbar, bzw. unterschiedbar werden. Diese purpurrote Verfärbung vererbt sich durch mehrere Generationen.

Trotz des Umstandes, daß zwecks Auslösung einer Heterosewirkung die Markierung nach Belieben durch ein in die-mütterliche oder väterliche Linie eingetragenes Farb^ engen vorgenommen werden kann, erwies sich erfahrungsgemäß die Markierung der väterlichen Linie als günstiger. Die Vertauschbarkeit wird dadurch gesichert, daß das Farbengen bloß die Fruchthaut färbt, während die Farbe des den mehligen Teil des Kornes bildenden Endospermium unverändert bleibt.

Dies bedeutet gleichzeitig, daß das Mahlgut die gewohnte weiße Farbe trägt. Übrigens ist die Markierung der väterlichen Linie auch aus dem Grunde zweckmäßiger, da das hybride Saatgut von den Mutterpflanzen erzeugt ^wird^ Dieses· gelangt dann zu den das Saatgut tatsächlich verwendenden Landwirten, in welchen dann die Körner herkömmlicher Farbe kein Mißtrauen erwecken werden.

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Erfahrungsgemäß vererben sich die in die väterliche Linie eingeführten Farbengene und kommen im Ertrag dieser Linie dann in ihrer reinen Form zum Vorschein. Die Yaterpflanzen befruchten ihre Narbe mit ihrem eigenen Pollen. Auf diese Weise erscheinen dann als Frucht der väterlichen Linie die Körner markierter Farbe. Die mit demselben Pollen befruchteten mütterlichen Pflanzenindividuen ergeben die ursprünglichen unmarkierten hybriden Körner, da die Farbe der Fruchthaut in der mütterlichen Linie vererbt wird·

Erfahrungsgemäß kann Markierung mit Hilfe von Farbgenen grundsätzlich an sämtlichen Getreidearten durchgeführt werden und das derart gewonnene Saatgut entspracht den Erwartungen sowohl was Menge wie auch Qualität betrifft. Bei sämtlichen Getreidearten besteht die Möglichkeit das Farbengen in eines beliebigen der Eltern einzuführen. In sämtlichen Fällen kann die Einführung des Gens zweckmäßig mittels Rückkreuzung eingeführt werden.

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Claims

PATENTANSPRtJOHE

1. Verfahren zur Erzeugung von hybridem Getreideeaatgut, bei Ausnützung der Heterosewirkung mittels einer zytoplasmatischen männlichen Sterilisierungsmethode da— durch gekennzeichnet, daß in das eine der Eltern der zu erzeugenden Hybride ein der Markierung dienendes Farbengen eingeführt wird, danach aber die Eltern vermischt gesät werden, wodurch die Pflanzenindividuen der elterlichen Linien in eine optimale Nähe zu einander gelangen, der Ertrag sodann eingeerntet wird, und nach Gewinnung der Getreidekörner die hybriden Körner von denjenigen der reinen Linie getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Farbengen zweckmäßig in das eine der Eltern mittels Rückkreuzung eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ekennzeichnet , daß zwecks Bewahrung der ursprünglichen Farbe des den mehligen Teil der Getreidekörner "bildenden Endospermiums zur Markierung ein die Fruchthaut (Pericarpium) des Getreidekorns färbendes Farbengen verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennze ichnet , daß beim vermischten Säen der elterlichen Linien die Körner der das hybride Saatgut erzeugenden mütterlichen Linie in einem größeren Verhältnis, diejenigen der denPÖLlen liefernden selbstbefruchtenden väterlichen Linie in einem geringeren Verhältnis verwendet werden·

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4- , dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Einernten die Trennung der hybriden Körner mit Farbenauslese z. B« auf einem photoelektrischen Wege durchgeführt wird·

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