Herr Dr. Oertel, wie entsteht eigentlich eine neue Rapssorte?

Die Rapszüchtung ist eine langwierige Geschichte. Eine neue Raps-Hybridsorte entsteht in einem zeit- und kostenaufwändigen Verfahren über mehr als zehn Jahre in zwei Schritten: Zunächst müssen wissensbasiert genetisch unterschiedliche Elternpflanzen ausgewählt werden, die die gewünschten Zieleigenschaften aufweisen. Diese werden miteinander gekreuzt, sodass in der Nachkommenschaft einzelne Pflanzen diese Eigenschaften durch Neukombination in sich vereint haben können. In einem mehrjährigen und mehrschrittigen Auslese- und Selektionsprozess, bei dem verschiedene molekulargenetische und Phänotypisierungs-Technologien an vielen tausend Nachkommen zum Einsatz kommen, werden diese neukombinierten Pflanzen identifiziert und zu einer reinerbigen Elternlinie mit benötigter höherer Saatgutmenge vermehrt.

Im zweiten Schritt werden die neukombinierten Elternlinien mittels spezieller züchterischer Verfahren in ein geeignetes Hybridsystem, wie zum Beispiel dem MSL- oder dem Ogura-Hybridsystem, überführt, um sie als Eltern in Hybridsorten nutzen zu können. So kann man den „Heterosiseffekt“ als Mehrleistung der entstandenen Hybride gegenüber den eingesetzten Elternlinien testen und nutzen. Nun können viele Elternlinien miteinander zu zahlreichen Hybridkombinationen erzeugt und in einem europäischen Netzwerk auf ihre Leistung mehrjährig geprüft werden. Anschließend durchlaufen die besten Hybriden eine wiederum mehrjährige staatliche Sortenprüfung. Dabei werden sie im Freiland und im Labor auf Merkmale wie Kornertrag, Ölgehalt, Krankheitsresistenz sowie genetische Stabilität, Reinheit und Unterscheidbarkeit zu bereits zugelassenen Sorten getestet. Hybride, die die Prüfung bestanden haben, werden als neue Sorte für den Verkauf zugelassen und zertifiziert. Im Ergebnis kann sich der Landwirt darauf verlassen, dass neue Sorten zum Zeitpunkt des Verkaufs bereits eine langjährige Ertragsstabilität nachgewiesen haben.

Warum braucht es immer wieder neue Sorten?

Aufgrund der sich permanent verändernden Umweltbedingungen werden Sorten benötigt, die möglichst optimal an unterschiedliche Standorte angepasst sind. Auch die politischen Rahmenbedingungen ändern sich und erfordern eine Anpassung der Sorten. Der durch beständige Züchtung erzielbare jährliche Fortschritt ist erheblich und bewegt sich im Rahmen von 1,0 bis 1,3 Prozent im Kornertrag. Dieser Zuchtfortschritt ist höher als zum Beispiel beim Brotweizen oder in der Sonnenblumenzüchtung. Das bedeutet, dass die mittels züchterischer Aktivität verbesserte genetische Leistung für den Kornertrag in einem Zeitraum von zehn Jahren 10 bis 13 Prozent höher sein wird als heutzutage.

Wichtig in dem Zusammenhang ist auch die Tatsache, dass Krankheitserreger sich stetig verändern und so die Resistenzgene der Sorten innerhalb von ein paar Jahren überwinden können. In diesem Wettlauf werden durch Züchtung Sorten permanent mit neuen Resistenzfaktoren ausgestattet. Ebenso sind bei der Qualität und Ertragsmenge des Rapsöls pro Flächeneinheit auch in Zukunft deutliche Verbesserungen zu erwarten. Darüber hinaus können in den Raps völlig neue Eigenschaften wie bestimmte Fettsäuren, die auch in Fischöl vorhanden sind, oder eine verbesserte Proteinqualität eingezüchtet werden. Insbesondere durch die jüngsten EU-Entscheidungen zur Regulierung neuer Züchtungstechniken (New Breeding Techniques – NBTs) ergeben sich zunehmend Möglichkeiten zur beschleunigten und zielgerichteten Einführung neuer Eigenschaften.

Welche konkreten Schritte unternimmt ein Rapszüchtungs-Unternehmen, bis eine neue Sorte auf den Markt kommt?

Zunächst einmal recherchieren wir, welche Marktbedürfnisse nach Ablauf des Zuchtzyklus von über zehn Jahren zu erwarten sind. Dann suchen wir in unserem Genpool die Kreuzungseltern-Kandidaten, die die gewünschten Eigenschaften besitzen und über Kreuzungen in Nachkommen zusammengeführt werden können. Mit diesen werden dann aussichtsreiche Kreuzungen durchgeführt, um sogenannte Rekombinante, also neukombinierte Nachkommenschaften zu erzeugen. Es folgen umfangreiche Auslesearbeiten von erfolgreich neukombinierten Kandidaten-Elternlinien mittels Marker-gestützter Selektion im Labor mit dem SMART Breeding-Verfahren und die nachfolgende Phänotypisierung unter Freiland- und Laborbedingungen. Die Präzision der Phänotypisierung wird durch den Einsatz von Hochdurchsatz-Sensor-Technologien, wie zum Beispiel drohnenbasierte Multispektralmessungen oder Kornqualitätsanalyse, enorm gesteigert. Danach erfolgt die Charakterisierung der Genome (DNS) der Elternlinien anhand eines speziell entwickelten Mikro-Arrays (Chip) oder auch mittels kompletter Genom-Sequenzierung, um aussichtsreiche Hybridkombinationen zwischen den Elternlinien planen zu können.

Was geschieht dann mit diesen Sortenkandidaten weiter?

Die erzeugten Testhybridkombinationen werden dann mehrjährig in einem breit gefächerten europäischen Prüfnetz geprüft. Dieses repräsentiert eine Vielzahl von unterschiedlichen Umwelten mit Frost-, Trocken-, Temperaturwechsel-, Lager- und Krankheitsbefallsstress und auch die Reaktion der Pflanzen auf reduzierten Nährstoff- und Pflanzenschutzmittel-Einsatz wird getestet. Die erhobenen Daten geben uns wichtige Informationen über die Heterosisfähigkeit der Elternlinien, die für die GCA (generelle Heterosisfähigkeit) und SCA (spezielle Heterosisfähigkeit) ermittelt wird. Schließlich melden wir die leistungsstärksten Hybrid-Sortenkandidaten zur mehrjährigen staatlichen Prüfung an. In Deutschland erstreckt sich diese über drei Jahre, die Zulassung der Sorte erfolgt dann im vierten Jahr nach der Anmeldung. Parallel dazu werden die Sortenkandidaten in praxisnahen Versuchen geprüft, um ihre Eignung für Frühsaat, unterschiedliche Erntezeitpunkte sowie für Fungizid- und Wachstumsreglerstrategien fundiert bewerten zu können. Zudem erfolgt noch eine Regionalprüfung der Sorte in den Bundesländern in den Landessortenversuchen. Diese sind üblicherweise zwei- bis mehrjährig, worauf am Ende die Anbauempfehlung durch die Länderdienststellen erfolgt.

Wer ist alles an dieser Sortenentwicklung beteiligt?

Moderne Sorten lassen sich heutzutage nur noch mittels einer uhrwerkähnlichen Zusammenarbeit vieler spezialisierter Teams erfolgreich züchten und an den Markt bringen. Die Arbeiten der Züchter werden durch Teams aus der Gewebekultur, den Qualitäts- und Molekular-Laboren, des Agroservice/Technik, aus IT und der Saatgutproduktion sowie der Sorten-Erhaltungszucht unterstützt. Die Erhebung, Verarbeitung und Analyse der Daten nimmt einen entscheiden Platz ein und kann inzwischen durch Nutzung von KI-Datenanalysen gestärkt werden. Durch Zusammenarbeit mit Partnern im RAPOOL-Verbund, dem wir angehören, können Synergieeffekte auf allen Ebenen gehoben werden.

Die Kolleginnen und Kollegen vom Produktmanagement begleiten die angemeldeten Sortenkandidaten mit eigenen Praxisprüfungen, um bis zum Zeitpunkt der Sortenzulassung belastbare Sortenanbau-Empfehlungen für die Landwirte erstellt zu haben. Parallel zur staatlichen Sortenprüfung erzeugt die Saatgutproduktionsabteilung große Mengen an hochreinem Saatgut von Hybridelternlinien und produziert anschließend mit diesen Linien das zertifizierte Hybridsaatgut für den Verkauf. Für die Landwirte steht unser flächendeckend aufgestelltes Beratungsteam im In- und Ausland zur Verfügung. Über den engen Kontakt zum Kunden, zu den staatlichen Beratungsstellen und politischen Entscheidungsträgern können frühzeitig neue Anforderungen und Trends erkannt und diese Informationen an die Züchter weitergegeben werden, was den Kreis der Sortenzüchtung wieder schließt.

Vielen Dank für das Gespräch, Herr Dr. Oertel.

Hintergrund: Fortschritte in der Rapszüchtung

Die Rapszüchtung in Deutschland und Europa wird nach wie vor von klassischen Züchtungsverfahren bestimmt. Aber auch in der „klassischen“ Züchtung haben diverse moderne Verfahren Einzug gehalten. Seit vielen Jahren verkürzen biotechnologische Verfahren zum Beispiel mit Mikrosporen und Doppelhaploiden den Zuchtweg um viele Jahre und haben eine Vielzahl der Arbeiten, die früher auf dem Feld stattfanden, ins Labor und Gewächshaus verlegt. So ist es möglich, mehrere Generationen pro Jahr heranwachsen zu lassen und die frühen Generationen der Sortenentwicklung enorm zu beschleunigen. Gewünschte Sorteneigenschaften können dadurch schneller zur Marktreife gebracht werden und stehen dem Anbau somit früher zur Verfügung.

Die Anbau- und Marktanforderungen verändern sich immer schneller und das Sortenmaterial muss diesen Veränderungen in immer kürzer werdenden Intervallen angepasst werden. Mit der Verwendung moderner Technologien kann das Ergebnis einer Kreuzung nahezu vorausgesagt werden und ermöglicht so eine Reduzierung langwieriger und kostspieliger Testkreuzungen im Feld. Zusätzlich findet die klassische Auslesezüchtung im Feld statt. Sie ist unverzichtbar hinsichtlich der Überprüfung auf die Praxistauglichkeit der Sorten und findet daher weiterhin Anwendung in allen Zuchtbetrieben.