Forschungs- und Innovationsprojekt
BitterSweet – Weiße Süßlupinen sollen durch Forschung und Züchtung wieder verlässlich süß und weniger bitter werden

Weiße Blütenrispe mit kleinem EtikettZoombild vorhanden

Die in Süddeutschland ertragreichere Weiße Lupine hat durch erste gegenüber der Anthraknose (Pilzkrankheit) tolerante Sorten einen Anstieg der Nachfrage erfahren. Essenzielle Herausforderung in der Vermarktung und Verwertung ist nun der Alkaloidgehalt (Bitterstoffe).

Obwohl die sogenannten Süßlupinen sich von den Wildtypen durch eine Alkaloidarmut unterscheiden, überschreiten sie häufig die Empfehlungswerte für Alkaloidgehalte und Erntepartien werden abgelehnt. Alkaloide gehören zu den Bitterstoffen und wirken mengenabhängig toxisch und begrenzen den Einsatz als Lebens- und Futtermittel. Der Gehalt an Alkaloiden ist genetisch verankert und kann und muss über die Züchtung bearbeitet werden. Er wird zusätzlich von Umweltfaktoren beeinflusst. Der Alkaloidgehalt ist aufgrund der aufwändigen Analytik nur mangelhaft untersucht

Ziel

Über die Nutzung von pflanzengenetischen Ressourcen und den Einsatz von Smart-Breeding soll bei der Weißen Lupine eine sichere Reduktion der Alkaloidgehalte unter die Richtwerte (BfR) erreicht werden. Für eine nachhaltige Anbausteigerung soll so der aufkommende Konflikt mit den Alkaloidwerten gelöst und die Produktion von regional erzeugtem hochwertigem pflanzlichem Eiweiß unterstützt werden.

Methodik

Als Grundlage für die Züchtung auf Alkaloidarmut wird ein Genpool aus Sorten und PGR mittels an der LfL neu etablierter Quantifizierungsmethode für Alkaloide charakterisiert. Parallel werden molekulare Marker für die Genotypisierung entwickelt bzw. etabliert. Basierend auf den Alkaloidmesswerten und vorhandener positiver Genallele werden Kreuzungseltern zur Kombination mehrerer Allele für Alkaloidarmut ausgewählt und Kreuzungsnachkommen produziert. Diese werden selektiert, geschützt vermehrt und zu PreBreeding-Material weitergeführt. Anhand von Sorten- und produktionstechnischen Versuchen sollen für den ökologischen und konventionellen Anbau Beratungsgrundlagen mit Berücksichtigung der Alkaloide aufgebaut werden.

Ergebnis

Erste Zwischenergebnisse werden nach einer Feldsaison im Herbst 2024 erwartet.
In den ersten Monaten des Projektes konnte die Alkaloid-Messmethode mit Gaschromatographie an der LfL für Lupinen etabliert werden. Die Analyse der Alkaloide von mehreren hunderten Proben eines Genpool aus Genbank-Akzessionen und Erntegut aus vergangenen Sortenversuchen ergab eine hohe Schwankungsbreite in den Gesamtgehalten von sehr süß (<0,01%) bis sehr bitter (>1%).
Gefäßversuche und Feldversuche zur Bestimmung von Einflussfaktoren auf den Alkaloidgehalt wurden gestartet mit Varianten u.a. zu Trockenheit, Staunässe, Konkurrenz und mechanischer Schädigung.
Im Bereich Genomanalyse und molekulare Pflanzenzüchtung wurde die Datenbasis zur Weißen Lupine erheblich ausgebaut und an der Entwicklung von Selektionsmarkern für züchtungsrelevante Merkmale gearbeitet.

Projektinformation
Projekttitel: BitterSweet – Stabilisierung der Alkaloidarmut auf niedrigem Niveau zur Sicherung eines zukunftsfähigen Anbaus der Weißen Lupine
Projektleitung: Christine Riedel (Arbeitsbereich IPZ 4a/Züchtungsforschung bei Mais und Körnerleguminosen)
Projektbearbeitung: Sandy Holzapfel (IPZ 4a), Grit Schwertfirm (IPZ 1b), Timotheus Landfarth (IPZ 1b), Michael Weinberger (IAB 3d)
Laufzeit: Juli 2023 bis Mai 2026
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Tourismus (StMELF)
Förderkennzeichen: KL/23/01
Projektpartner: LfL-IPZ 1b/Genom­analysen und Genquellen, Günther Schweizer; LfL-IPZ 5d/Hopfen­analytik, Klaus Kammhuber; LfL-IAB 3d/Leguminosen im ökologischen Landbau, Andrea Winterling; FiBL Schweiz, Christine Arncken, Monika Messmer; Landwirtschaftliche Lehranstalten Triesdorf, Manuel Deyerler, Michael Tröster

Lupine: Anbau und Verwertung als LfL-Information
Die Broschüre gibt Auskunft zum Anbau sowie zur Züchtung neuer Sorten mit Toleranz gegenüber dem gefährlichen Pilz Anthraknose. Darüber hinaus wird auf die Verwertung als Eiweißfuttermittel für die menschliche und tierische Ernährung sowie auf Interessantes aus der Forschung eingegangen.

Lupine: Anbau und Verwertung (LfL-Information)

Dieses Merkblatt gibt einen kurzen Überblick über die wichtigsten Informationen rund um die Weiße Lupine, sowie aktuelle Arbeiten der LfL in diesem Bereich.

Die Weiße Lupine in Anbau, Forschung und Züchtung (LfL-Merkblatt)

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