züchtung einer qualitätssorte von echter kamille ... · agrarprodukte ludwigshof e.g. ranis, ......

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03/2017 Tabelle 1. Herkünfte (zugelassene Sorten und Handelsmarken) Innerhalb des Verbundvorhabens Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaushat die Züchtung von Kamille das Ziel, durch die Entwicklung einer Qualitätssorte einen entscheidenden Baustein zur Verbesserung der Rentabilität und Produktqualität des Kamilleanbaus in Deutschland zu liefern. Ziel der Züchtung ist die Steigerung des Flächenertrags verkaufsfähiger und arzneibuchkonformer Blütendroge auf 600kg/ha bei deutlich verbesserter Eignung für die maschinelle Ernte. Züchtungsmerkmale sind die Verbesserung der Blüh- und Blüteneigenschaften; von Blühhorizont, Blütengröße, einheitlichem Blühzeitpunkt und der Regeneration nach jedem Pflückdurchgang. Die Erhöhung des Gehalts an ätherischem Öl auf min. 0,8% bei arzneibuchkonformer Zusammensetzung sowie einem Chamazulengehalt von min. 25% sind weitere, wichtige Kriterien. In Phase III wird ausgehend der Ergebnisse aus Phase I und II (2010 - 2016) die Entwicklung der Sortenkandidaten abgeschlossen. Hauptschwerpunkt der letzten Projektphase ist die eingehende Bewertung, Vermehrung und Auswahl der Zuchtlinien welche als Sortenkandidaten in einer Produktionsprüfung in Thüringen getestet werden. PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Züchtung einer Qualitätssorte von Echter Kamille (Matricaria recutita L.) mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte Sebastian Albrecht, Marlis Sonnenschein, Andreas Plescher PHARMAPLANT GmbH, Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH, Am Westbahnhof 4, 06556 Artern E-mail: [email protected] Danksagungen Die Autoren danken dem Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) für die finanzielle Unterstützung (FKZ 08NR206, FKZ 22032012). Das Projekt wird gefördert durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) und kofinanziert durch die Wirtschaftspartner; Agrargenossenschaft Nöbdenitz e.G. Lohma, Agrarprodukte Ludwigshof e.G. Ranis, Agrimed Hessen Groß Gerau, Bionorica SE Neumarkt, FLAVEX GmbH Rehlingen, Kamille GbR Reinheim-Dilshofen, Kräuter-Mix GmbH Abtswind, Martin Bauer GmbH & Co.KG Vestenbergsgreuth, Robugen GmbH Esslingen, SALUS Haus GmbH & Co. KG Bruckmühl, Sidroga GmbH Bad Ems, Teekanne GmbH & Co. KG Düsseldorf, PHARMASAAT GmbH und PHARMAPLANT GmbH, Artern. Für die enge Kooperation und Dienstleistungen im Rahmen des Projekts danken wir Dr. L.-G.Otto, IPK, Gatersleben. Blütendrogenertrag (Matricariae flos) für maschinelle Beerntbarkeit Blüheigenschaften (Blühzeitpunkt, Blühhorizont, Regenerationsfähigkeit) Blüteneigenschaften (große Blütenköpfe, Ernteeigenschaften, Zerfallsneigung) Qualitätseigenschaften (äth. Ölgehalt und Ölbestandteile nach Ph.Eur.) Krankheitstoleranz Phase II (2014 - 2016) Entwicklung von Inzuchtlinien (I 2 , I 3 , I 4 ) und gerichtete Kreuzungen (poly-cross-Anlage) 2010 - 2011 - Phänotypische Charakterisierung in Parzellenprüfungen (Frühjahrs- und Herbstaussaat) von 30 Akzessionen und Sorten - Entwicklung von Boniturrichtlinien für die Kamillezüchtung - Untersuchung des Einfluß der Wasser- und Stickstoffversorgung auf Ertragsmerkmale 2012 - Einzelpflanzenauslese (EA) der 8 besten Herkünfte entsprechend den Zuchtzielen - Erzeugung der I 1 -Generation durch Selbstung der besten Einzelpflanzen - Inhaltsstoffanalyse: ätherisches Öl 0,8% und Ölzusammensetzung: Chamazulen 25%, Apigenin ≥ 0,25% Abb. 4. Herbstsaat 2011- Parzellenprüfung von Echter Kamille (6x5 -Design) Abb. 1. und 2. Blüteneigenschaften (Blüten - Abb 3. Maschinelle Kamillepflücke in Thüringen größe und Blühhorizont) Phase I (2010 - 2013) Charakterisierung von Herkünften als Grundlage für die züchterische Selektion Tabelle 2. Merkmalsausprägung der EA aus Herkünften der Phase I, Entwicklung von Inzuchtlinien 2014 - 2016 - Entwicklung von Inzuchtlinien (I 2 ,I 3 ,I 4 ) als potentielle Elternkomponenten (isolierte Selbstung mit Selektionsschritt zur Saatguterzeugung) - Parzellenprüfungen zur Charakterisierung der Anbaueigenschaften und Inhaltsstoffanalytik 2014 - 2015 - Kooperation und Drittauftrag mit dem IPK, Gatersleben: Charakterisierung der Befruchtungsbiologie (Selbst- und Fremdbefruchtungsanteil ) bei Echter Kamille Entscheidung des Zuchtschemas 2016 - Erzeugung von 9 verschiedenen Testkreuzungen zur Kombination von gewünschten Eigenschaften in den Kreuzungsnachkommen (Gruppenmerkmale: Blühzeitpunkt und Pflanzenhöhe ) Abb.5. Ertragsrelevante Merkmale von Zuchtlinien (Elternkomponenten) im Vergleich zum Prüfstandard Phase III (2017 - 2019) Parzellenprüfungen der Kreuzungsnachkommen (Syn n ) und Elternkomponenten sowie Auswahl von Kandidaten für die Produktionsprüfung mit Ziel der Sortenanmeldung Züchtung einer Populationssorte (Synthetik) der Echten Kamille (Matricaria recutita L.) mit verbesserten Eigenschaften: Sortenbezeichnung Land Ploidiestufe Sortenbezeichnung Land Ploidiestufe Argenmilla RA 2x Origin of USA US 2x Aromi IT 4x Origin of India IN 2x Bodegold DE 4x / 2x Origin of Croatia HR 2x Bohemia CZ 4x Lazur BG 4x Bona SK 2x Lutea SK 4x Camoflora DE 2x Mabamille DE 4x Chamomilla organic B&T 4x Manzana DE 4x Flortis company IT 4x Margaritar RO 4x GARAFARM company HU 4x Novbona SK 2x Golden Line company IT 4x PNOS Poland PL 4x Kiepenkerl company DE 4x Promyk PL 2x Ferme de Saint Marthe FR 4x Robumille Akk34 DE 4x Germania DE 2x Robumille Typ046 DE 4x Goral SK 4x wild type fr. Dover GB 2x Origin of Russia RU 2x Zloty Lan PL 4x Pflanzehöhe Ertrag früh mit. spät cm 1. Pflücke Goral 37 + + 60-70 ++ + + + Lutea 13 + + 70-75 ++ + +++ +++ Aromi 29 + + 45-75 ++ + + + Ferme de Saint Marthe 47 + 50-60 ++ ++ + ++ PNOS Poland 13 + + 60-75 ++ + +++ Kiepenkerl company 14 + 60-75 ++ ++ + GARAFARM company 12 + + + 60-75 ++ + + + Margaritar 36 ++ + 60-80 ++ + + + Anzahl der Einzelpflanzen Krankheits- toleranz Wuchstyp Blüh- horizont Herkunft Blühzeitpkt. Blüten- größe 2017 - 2019 - Parzellenversuche (Frühjahrs- und Herbstaussaat) zur Prüfung der Kreuzungsnachkommen und Elternlinien bei maschineller Ernte (9 TK aus I 3 Linien aus je ~5 Komponenten/Herkünften) - Prüfung der Kombinationseignung der Nachkommenschaften und optimierte Kreuzungen von I 4 -Linien - Inhaltstoffanalytik und Ploidieanalyse aller Prüfglieder (I 4 , I 5 und Syn 1 , Syn 2 , Syn 3 ) - Isolierte Erhaltung und Saatgutvermehrung der Zuchtlinien und Synthetik-Populationen - Ertragsprüfung von ausgewählten Linien unter Praxisbedingungen in Thüringen (Nöbdenitz, Ranis) - Auswahl von Sortenkandidaten und Vorbereitung der Sortenanmeldung sowie das Schaffen von Rahmenbedingungen für die Vermehrung und Erhaltungszüchtung 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 213/6 254/2 pot. Ertragsbewertung Homogenität Blüte Krankheitstoleranz 1-gut/5-schlechte Ölgehalt Droge % Prüfstandard Elitelinie 1 Elitelinie 2 Elitelinie 3 Elitelinie 4 Testkreuzungen ( Auswahl) Wuchshöhe (Gruppe) Frühzeitigkeit 2015 Blühzeitpunkt pot. Ertragsbewertung Homogenität Blüte Blühhorizont MW Krankheitstoleranz (1=gut) Blütendurchmesser in mm MW Ölgehalt Droge % Alpha-Bisabolol % Bisabololoxid A % Bisabololoxid B % Gesamtbisabolole % Matrizin/Chamazulen % Apigenin- 7-glucosid in g/100 g Prüfstandard fr/mfr fr/mfr TK7/16 TK8/16 TK9/16 IV, WH 56-58cm msp/sp fr/mfr IV, WH 56-58cm V, WH ≥ 60 cm I, WH 44 - 47 cm TK1/16 Bewertung der Elternkomponenten / Merkmal + + + *- - - Abb.6. Testkreuzungsplan (poly-cross-Anlage) Kombination der Merkmale von Elternkomponenten

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Page 1: Züchtung einer Qualitätssorte von Echter Kamille ... · Agrarprodukte Ludwigshof e.G. Ranis, ... Martin Bauer GmbH & Co.KG ... Für die enge Kooperation und Dienstleistungen im

www.jki.bund.de 03/2017

Tabelle 1. Herkünfte (zugelassene Sorten und Handelsmarken)

Innerhalb des Verbundvorhabens „Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus“ hat die

Züchtung von Kamille das Ziel, durch die Entwicklung einer Qualitätssorte einen entscheidenden Baustein zur Verbesserung der Rentabilität und

Produktqualität des Kamilleanbaus in Deutschland zu liefern.

Ziel der Züchtung ist die Steigerung des Flächenertrags verkaufsfähiger und arzneibuchkonformer Blütendroge auf 600kg/ha bei deutlich verbesserter

Eignung für die maschinelle Ernte. Züchtungsmerkmale sind die Verbesserung der Blüh- und Blüteneigenschaften; von Blühhorizont, Blütengröße,

einheitlichem Blühzeitpunkt und der Regeneration nach jedem Pflückdurchgang. Die Erhöhung des Gehalts an ätherischem Öl auf min. 0,8% bei

arzneibuchkonformer Zusammensetzung sowie einem Chamazulengehalt von min. 25% sind weitere, wichtige Kriterien. In Phase III wird ausgehend der

Ergebnisse aus Phase I und II (2010 - 2016) die Entwicklung der Sortenkandidaten abgeschlossen. Hauptschwerpunkt der letzten Projektphase ist die

eingehende Bewertung, Vermehrung und Auswahl der Zuchtlinien welche als Sortenkandidaten in einer Produktionsprüfung in Thüringen getestet werden.

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Züchtung einer Qualitätssorte von Echter Kamille (Matricaria recutita L.)

mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte

Sebastian Albrecht, Marlis Sonnenschein, Andreas Plescher

PHARMAPLANT GmbH, Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH, Am Westbahnhof 4, 06556 Artern

E-mail: [email protected]

Danksagungen

Die Autoren danken dem Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) für die finanzielle Unterstützung (FKZ 08NR206, FKZ 22032012).

Das Projekt wird gefördert durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) und kofinanziert durch die Wirtschaftspartner; Agrargenossenschaft Nöbdenitz e.G. Lohma,

Agrarprodukte Ludwigshof e.G. Ranis, Agrimed Hessen Groß Gerau, Bionorica SE Neumarkt, FLAVEX GmbH Rehlingen, Kamille GbR Reinheim-Dilshofen, Kräuter-Mix GmbH Abtswind,

Martin Bauer GmbH & Co.KG Vestenbergsgreuth, Robugen GmbH Esslingen, SALUS Haus GmbH & Co. KG Bruckmühl, Sidroga GmbH Bad Ems, Teekanne GmbH & Co. KG Düsseldorf,

PHARMASAAT GmbH und PHARMAPLANT GmbH, Artern. Für die enge Kooperation und Dienstleistungen im Rahmen des Projekts danken wir Dr. L.-G.Otto, IPK, Gatersleben.

Blütendrogenertrag (Matricariae flos) für maschinelle Beerntbarkeit

Blüheigenschaften (Blühzeitpunkt, Blühhorizont, Regenerationsfähigkeit)

Blüteneigenschaften (große Blütenköpfe, Ernteeigenschaften, Zerfallsneigung)

Qualitätseigenschaften (äth. Ölgehalt und Ölbestandteile nach Ph.Eur.)

Krankheitstoleranz

Phase II (2014 - 2016) – Entwicklung von Inzuchtlinien (I2, I3, I4) und gerichtete Kreuzungen (poly-cross-Anlage)

2010 - 2011

- Phänotypische Charakterisierung in Parzellenprüfungen

(Frühjahrs- und Herbstaussaat) von 30 Akzessionen und Sorten

- Entwicklung von Boniturrichtlinien für die Kamillezüchtung

- Untersuchung des Einfluß der Wasser- und Stickstoffversorgung

auf Ertragsmerkmale

2012 - Einzelpflanzenauslese (EA) der 8 besten Herkünfte entsprechend den Zuchtzielen

- Erzeugung der I1-Generation durch Selbstung der besten Einzelpflanzen

- Inhaltsstoffanalyse: ätherisches Öl ≥ 0,8% und Ölzusammensetzung: Chamazulen ≥ 25%, Apigenin ≥ 0,25%

Abb. 4. Herbstsaat 2011- Parzellenprüfung von Echter Kamille (6x5 -Design)

Abb. 1. und 2. Blüteneigenschaften (Blüten - Abb 3. Maschinelle Kamillepflücke in Thüringen

größe und Blühhorizont)

Phase I (2010 - 2013) – Charakterisierung von Herkünften als Grundlage für die züchterische Selektion

Tabelle 2. Merkmalsausprägung der EA aus Herkünften der Phase I, Entwicklung von Inzuchtlinien

2014 - 2016

- Entwicklung von Inzuchtlinien (I2,I3,I4) als potentielle Elternkomponenten (isolierte Selbstung mit

Selektionsschritt zur Saatguterzeugung)

- Parzellenprüfungen zur Charakterisierung der Anbaueigenschaften und Inhaltsstoffanalytik

2014 - 2015

- Kooperation und Drittauftrag mit dem IPK, Gatersleben: Charakterisierung der Befruchtungsbiologie

(Selbst- und Fremdbefruchtungsanteil ) bei Echter Kamille Entscheidung des Zuchtschemas

2016

- Erzeugung von 9 verschiedenen Testkreuzungen zur Kombination von gewünschten Eigenschaften in

den Kreuzungsnachkommen (Gruppenmerkmale: Blühzeitpunkt und Pflanzenhöhe )

Abb.5. Ertragsrelevante Merkmale von Zuchtlinien (Elternkomponenten) im Vergleich zum Prüfstandard

Phase III (2017 - 2019) – Parzellenprüfungen der Kreuzungsnachkommen (Synn) und Elternkomponenten

sowie Auswahl von Kandidaten für die Produktionsprüfung mit Ziel der Sortenanmeldung

Züchtung einer Populationssorte (Synthetik) der Echten Kamille (Matricaria recutita L.) mit verbesserten Eigenschaften:

Sortenbezeichnung Land Ploidiestufe Sortenbezeichnung Land Ploidiestufe

Argenmilla RA 2x Origin of USA US 2x

Aromi IT 4x Origin of India IN 2x

Bodegold DE 4x / 2x Origin of Croatia HR 2x

Bohemia CZ 4x Lazur BG 4x

Bona SK 2x Lutea SK 4x

Camoflora DE 2x Mabamille DE 4x

Chamomilla organic B&T 4x Manzana DE 4x

Flortis company IT 4x Margaritar RO 4x

GARAFARM company HU 4x Novbona SK 2x

Golden Line company IT 4x PNOS Poland PL 4x

Kiepenkerl company DE 4x Promyk PL 2x

Ferme de Saint Marthe FR 4x Robumille Akk34 DE 4x

Germania DE 2x Robumille Typ046 DE 4x

Goral SK 4x wild type fr. Dover GB 2x

Origin of Russia RU 2x Zloty Lan PL 4x

Pflanzehöhe Ertrag

früh mit. spät cm 1. Pflücke

Goral 37 + + 60-70 ++ + + +

Lutea 13 + + 70-75 ++ + +++ +++

Aromi 29 + + 45-75 ++ + + +

Ferme de Saint Marthe 47 + 50-60 ++ ++ + ++

PNOS Poland 13 + + 60-75 ++ + +++

Kiepenkerl company 14 + 60-75 ++ ++ +

GARAFARM company 12 + + + 60-75 ++ + + +

Margaritar 36 ++ + 60-80 ++ + + +

Anzahl der

Einzelpflanzen

Krankheits-

toleranzWuchstyp

Blüh-

horizontHerkunft

Blühzeitpkt. Blüten-

größe

2017 - 2019

- Parzellenversuche (Frühjahrs- und Herbstaussaat) zur Prüfung der Kreuzungsnachkommen

und Elternlinien bei maschineller Ernte (9 TK aus I3 Linien aus je ~5 Komponenten/Herkünften)

- Prüfung der Kombinationseignung der Nachkommenschaften und optimierte Kreuzungen von I4-Linien

- Inhaltstoffanalytik und Ploidieanalyse aller Prüfglieder (I4, I5 und Syn1, Syn2, Syn3)

- Isolierte Erhaltung und Saatgutvermehrung der Zuchtlinien und Synthetik-Populationen

- Ertragsprüfung von ausgewählten Linien unter Praxisbedingungen in Thüringen (Nöbdenitz, Ranis)

- Auswahl von Sortenkandidaten und Vorbereitung der Sortenanmeldung sowie das Schaffen von

Rahmenbedingungen für die Vermehrung und Erhaltungszüchtung

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Mabamille

259/1

213/6254/2

218/5

pot. ErtragsbewertungHomogenität Blüte

Krankheitstoleranz 1-gut/5-schlechte

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Mabamille

259/1

213/6254/2

218/5

pot. Ertragsbewertung

Homogenität Blüte

Krankheitstoleranz 1-gut/5-schlechte

Ölgehalt Droge %

Prüfstandard

Elitelinie 1

Elitelinie 2 Elitelinie 3

Elitelinie 4

Testkreuzungen ( Auswahl)

Wuchshöhe (Gruppe)

Frühzeitigkeit 2015

Blühzeitpunkt

pot. Ertragsbewertung

Homogenität Blüte

Blühhorizont MW

Krankheitstoleranz (1=gut)

Blütendurchmesser in mm MW

Ölgehalt Droge %

Alpha-Bisabolol %

Bisabololoxid A %

Bisabololoxid B %

Gesamtbisabolole %

Matrizin/Chamazulen %

Apigenin- 7-glucosid in g/100 g

Prüfstandardfr/mfr fr/mfr

TK7/16 TK8/16 TK9/16

IV, WH 56-58cm

msp/sp fr/mfr

IV, WH 56-58cm V, WH ≥ 60 cmI, WH 44 - 47 cm

TK1/16

Bewertung der Elternkomponenten / Merkmal

+ + + *- - -

Abb.6. Testkreuzungsplan (poly-cross-Anlage) –

Kombination der Merkmale von Elternkomponenten