Die Kulturpflanze: Band 26 [Reprint 2022 ed.] 9783112622063

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Die Kulturpflanze Mitteilungen aus dem Zentralinstitut für Genetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben der Akademie der Wissenschaften der DDR

Band XXVI

Herausgegeben von H . BÖHME, W . R . MÜLLER-STOLL, K . MÜNTZ, R . RIEGER, A . RIETH, H . SAGROMSKY, H . STUBBE

Schriftleitung: K. Mit 66 Abbildungen, und

A K A D E M I E - V E R L A G

1978

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84

Tabellen

B E R L I N

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Tafeln,

Erschienen im Akademie-Verlag, 108 Berlin, Leipziger Straße 3—4 © Akademie-Verlag Berlin 1978 L i z e n z n u m m e r : 202 • 100/501/78 Gesamtherstellung: IV/2/14 V E B Druckerei »Gottfried Wilhelm Leibniz«, 445 G r ä f e n h a i n i c h e n / D D R • 5266 Umschlaggestaltung: Annemarie Wagner Bestellnummer: 762 310 9 (2052/26) • L S V 1355 P r i n t e d in G D R DDR 78,-M

Inhalt

I. Übersichtsdarstellungen (Reviews) MÜLLER, A. J . u n d R .

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tiert ein signifikant höherer „harvest index" (Korn-Stroh-Verhältnis) für die Linie 534 im Vergleich zur Linie 270 und der Ausgangsform. Der Zuckergehalt im Halm (angegeben in % des Trockengewichts) ist bei der Linie 270 mit 20% und beim Ausgangsstamm mit 17,9% außerordentlich hoch. (Bei Freilandanbau betrug der Zuckergehalt des Strohs zur Reife bei dem Stamm KM 1192 in den Jahren 1974-76 zwischen 1 - 3 % . ) Dies ist sicher eine Folge des hohen C0 2 -Angebots, das in Verbindung mit hoher Lichtintensität zu einer wesentlich höheren Kohlenhydratakkumulation führte, als sie für das Kornwachstum benötigt wurde. Dagegen ist offenbar die Linie 534 in der Lage, einen wesentlich größeren Anteil der gebildeten Kohlenhydrate in Kornmasse umzusetzen. Im perchlorsäurelöslichen Anteil der Halmtrockenmasse, der neben Stärke auch Fructosan enthält, sind keine Unterschiede zwischen den Linien feststellbar.

b) Gewächshausversuche Das Ergebnis des Gewächshausversuches (Tab. 2) bestätigt das des Phytokammerversuchs insofern, als auch hier die Linie 534 wieder eine signifikant (ca. 28%) höhere Zahl von Ähren pro Pflanze aufweist.

76

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Eiweißuntersuchungen am Weizen-Sortiment

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Diskussion Mit der Untersuchung des Rohproteingehaltes und des Gehaltes an der limitierenden essentiellen Aminosäure Lysin in den Weizen der Gaterslebener Kollektion wurde die Kenntnis ihrer Variationsbreite bei den Arten der Gattung Triticum L. vertieft. Das gilt vor allem für die Weizen der di- und tetraploiden Reihe, für die in der Literatur nur gelegentlich Einzelangaben vorliegen. Es ist allerdings zu berücksichtigen, daß sich die Ergebnisse und die auf ihrer Grundlage ermittelten Plusabweicher auf die Verhältnisse des Anbauortes Gatersleben beziehen. Bei der beträchtlichen Umweltabhängigkeit dieser biochemischen Merkmale sind weitere Untersuchungen unter möglichst unterschiedlichen ökologischen Bedingungen erforderlich. Dennoch ist es möglich, mit diesem Material theoretische und praktische Fragen der genetisch bedingten Ausprägung der Merkmale zu bearbeiten und die Züchtung zur Erhöhung des Proteinertrages und zur Verbesserung der Eiweißqualität fortzusetzen. Ausgedehnte Durchmusterungen von Weizenkollektionen werden in den USA seit dem Jahre 1955 nach dem Gehalt an Rohprotein und seit 1966 nach der Aminosäurezusammensetzung durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung von 12613 Saatweizen und 3400 Hartweizen aus dem Material der World Wheat Collection des U.S. Department of Agriculture faßten JOHNSON et al. (1973) zusammen. In der Sowjetunion beziehen sich die Untersuchungen auf Sortimentsmaterial aus verschiedenen Anbaujahren und über die USSR verteilten unterschiedlichen Anbaugebiete. Die bisher bekannt gewordenen Teilergebnisse (Kataloge des VIR 1971, 1972, 1973, 1977) sind mit unseren, auf der Grundlage eines einheitlichen Anbaus gewonnenen Resultaten nur bedingt vergleichbar. In Schweden analysierte NILSSON (1976) an einer Kollektion von 6 5 4 9 Weizen den Eiweiß- und Lysingehalt. Die zusammenfassenden Angaben von JOHNSON et al. (1973) stimmen mit unseren Ergebnissen bei den Saatweizen (T. aestivum) in den oberen Grenzwerten im wesentlichen überein. In der in den USA untersuchten Kollektion variiert der Rohproteingehalt zwischen 6,0 und 23,0%, der relative Lysingehalt zwischen 2,2 und 4,2%, während die entsprechenden Werte in der Gaterslebener Kollektion (im Jahre 1970) zwischen 10,1 und 23,6% beziehungsweise 0,87 und 3,95% schwanken, was unter Berücksichtigung der Verluste bei der MAILLARD-Reaktion (s. S. 137) 0,96 bis 4,35% entspricht. Die Regressionsmodelle zeigen bei dem Weizen (und der Gerste) einen negativen Zusammenhang zwischen dem Rohprotein- und dem relativen Lysingehalt. Ein interessanter Befund ergibt sich bei ihrer Gegenüberstellung. Für die Gerste ist beim Vergleich mehrerer Jahre eine gute Übereinstimmung der Regressionen zu beobachten und für den Weizen ist noch eine Übereinstimmung gegeben, obwohl sie nicht so deutlich ausgeprägt ist.. Die Zunahme der Nichtübereinstimmung geht bei Gerste und Weizen in Richtung des erhöhten Rohprotein- und Amino-

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CH. O . LEHMANN, A . RUDOLPH, K . HAMMER, A . M E I S T E R , K . MÜNTZ u n d F . SCHOLZ

säuregehaltes. Eine Deutung der Erscheinung kann in diesem Zusammenhang nicht vorgenommen werden, aber möglicherweise spielt hier die Art der Befruchtungsverhältnisse eine Rolle — von der Gerste zum Weizen nimmt in der Tendenz die Neigung zur Allogamie zu.

Summary Protein screening on the Gatersleben collection of cereals and pulses. 1. Protein and lysine content of wheats and their interspecific and intergeneric hybrids In 1970—1973 the concentrations of protein and lysine, respectively, have been determined in the kernels of 9,706 wheats of the three ploidy levels — among them 1,044 durum and 8,007 common wheats — and of 153 interspecific and intergeneric wheat hybrids (table 1). The two biochemical characters exhibit a considerable variability; probably most of this variability is of non-genetic origin (table 2). On the basis of the first screening-round 1,582 wheats and 78 hybrids, respectively, with high protein and/or lysine contents have been selected for recultivation in 1974 with the aim to confirm the first screening results. On the basis of the second round of analyses 150 'plus variations' were selected, representing varieties with a combination of high protein and high absolute lysine contents, with high protein concentrations, high absolute and high relative lysine contents, respectively, or combinations of a more moderate protein content with a relatively high level of lysine in the protein (lysine adjusted to 13% protein). These 'plus variations' (tables 13—17) have to be investigated more profoundly before some of them may be confirmed as potential genetic sources of high protein and high lysine characters for breeding purposes. Correlations between the different characters, including thousand kernel weights, have been calculated (table 7). KpaTKoe co^epacaHHe xjießHbix 3JIAKOB H 3 E P H O B M X 6 O 6 O B M X raTepcjießeHHacTb 1: CoflepjKaHHe ctiporo npoTeHHa H JIH3UHA y miiemm H HX Me5KBH,HOBHX H OTflaJieHHHX THßpHflOB MCCJIEFLOBAHIIH GCJIKOBOCTH

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MURATOVA, V .

Kulturpflanze X X V I • 1978 • S. 2 1 3 - 2 6 0

Resistenzeigenschaften im Gersten- und Weizensortiment Gatersleben. 21. Prüfung von Weizen auf ihr Verhalten gegen Gelbrost (Puccinia striiformis W E S T . ) I L S E N O V E R 1 u n d CHRISTIAN O . L E H M A N N

(Eingegangen am 24. Januar 1978)

Zusammenfassung In den Jahren 1955 bis 1974 wurden 5100 Weizen sowie Weizen-Art- und -Gattungsbastarde (Tab. 2) mit den Rassengruppen 2, 8, 27/53, 54 und 60 von Puccinia striiformis geprüft. Gegen alle Rassen resistent waren 36 Sippen von T. monococcum, 15 von tetraploiden und 126 von hexaploiden Arten sowie vier Haynaltricum und zwei Triticale (Tab. 3—6). Als widerstandsfähig gegen einzelne der Rassen erwiesen sich 10 diploide, 65 tetraploide und 236 hexaploide Weizen (Tab. 7). In sieben Prozent der untersuchten Weizen, d. h. in 348 Sorten und Herkünften waren neben völlig anfälligen auch widerstandsfähige Pflanzen enthalten, während reichlich 83% als anfällig bewertet wurden. In Zusammenhang mit diesen Ergebnissen wird auf die Literatur zur Genetik der Gelbrostresistenz und auf Kombinationen mit anderen Resistenzmerkmalen eingegangen.

Einleitung Die Widerstandsfähigkeit gegen Gelbrost spielt in der Weizenzüchtung besonders West- und Mitteleuropas für die Sicherung der Erträge eine große Rolle. Mit dem Weizengelbrost führten bereits Anfang unseres Jahrhunderts BIFFEN (1907, 1911/12) in England und NILSSON-EHLE (1911) in Schweden die ersten Versuche zur Vererbung der Krankheitsresistenz durch. Seiner Bedeutung entsprechend haben wir diesen Erreger, neben Erysiphe graminis DC. und Puccinia recondita ROB. ex DESM., auch in unsere Untersuchungen stets einbezogen. Die Ergebnisse der im Jahre 1955 begonnenen und 1974 abgeschlossenen Prüfungen der Weizen mit P. striiformis werden hier vorgelegt. 1 Sektion Pflanzenproduktion der Universität Halle.

214

I . N O V E R u n d CH. O . LEHMANN

Material und Methodik Bei der Infektion kamen die Rassengruppen 2, 8, 27/53 und 54 zur Anwendung. Um innerhalb der Resistenzkombinationen genauer zu differenzieren, wurden gelegentlich andere Isolate, z. B. aus den Rassengruppen 3/55 und 60, hinzugezogen. Die Bewertung des Befalls erfolgte durch die Bestimmung des Infektionstyps nach der Skala von 0 (hochresistent) bis 4 (hochanfällig) ( G A S S N E R und S T R A I B 1933). Als hochTabelle 1 Verhalten der Testsorten gegenüber den verwendeten Rassen von Puccinia (A: anfällig, R : resistent, I : mäßig resistent bis mäßig anfällig) Testsortiment international tö a p

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