Evaluation des Zuchtfortschritts

Schätzung des Zuchtfortschritts von fortlaufenden Feldversuchen in Süßkartoffel im Osten und Süden Afrikas
Bericht verfasst von Frau Emilia Koch – Universität Hohenheim – Stuttgart- Hohenheim

Im Zuge meiner Masterthesis werden die Ergebnisse der Investitionen des Internationalen Kartoffelforschungszentrums (CIP) in die Süßkartoffelzüchtung, sowie die Effizienz der Züchtungsprogramme der letzten zehn Jahre aufgezeigt.
Als Leistungskennzahl dient der Zuchtfortschritt. Unter Zuchtfortschritt wird der Effekt der genetischen Faktoren, beziehungsweise der verbesserten Sorteneigenschaften auf das jeweils betrachtete Merkmal, zum Beispiel den Ertrag verstanden. Um eine valide Schätzung zu erhalten wird der Sorteneffekt vom Effekt der agronomischen Einflussfaktoren separiert. Agronomische Einflussfaktoren sind zum Beispiel der Grad der Mechanisierung, veränderte Düngemaßnahmen und klimatische Veränderungen über die Versuchsjahre hinweg. Eine verlässliche Schätzung des Zuchtfortschritts ist wichtig, um die zukünftige Nahrungsmittelversorgung vorherzusagen.
Relevanz der Süßkartoffel im Osten und Süden Afrikas
In weiten Teilen des Südens und des Ostens Afrikas dient die orange-fleischige Süßkartoffel als Grundnahrungsmittel. Mit ihrem hohen Gehalt an Eisen und an Carotinoiden, einer Vorstufe des Vitamin A, trägt sie dazu bei, die Vitaminversorgung in unterversorgten Bevölkerungsgruppen zu verbessern. Die Süßkartoffel hat eine sehr hohe Energieausbeute und ist verhältnismäßig anspruchslos im Anbau. Einige Sorten sind äußerst trockentolerant und haben eine sehr kurze Vegetationsperiode. All dies macht die Süßkartoffel zu einem wichtigen Produkt für die Ernährungssicherheit.
Züchtungsaktivitäten
Durch Züchtungsprojekte sollen die immer noch erheblichen Ertragsunterschiede zwischen den afrikanischen Süßkartoffelsorten und den Sorten Nordamerikas und Ostasiens ausgeglichen werden. Dies geschieht zum Beispiel durch Züchtung für prognostizierte klimatische Veränderungen und Resistenzzüchtungen gegenüber Schädlingen und Pflanzenkrankheiten. Das Internationale Kartoffel Institut (CIP) hat seit 22 Jahren unter anderem Züchtungsprojekte in Uganda und in Mozambique. Daten historischer und aktuellerer Züchtungsaktivitäten wurden in den letzten Jahren digitalisiert und in 2021 in der Datenbank der SweetpotatoBase veröffentlicht.
Ziele

Im Zuge meiner Masterarbeit werde ich Varianzkomponenten und den Zuchtfortschritt aus Pflanzenzüchtungsversuchen des CIP schätzen, die von 2009 bis 2018 durchgeführt wurden und nun über die SweetpotatoBase zugänglich sind. Das Projekt wird mit Hilfe von linearen gemischten Modellen und der Statistiksoftware RStudio realisiert. Zusätzlich wird evaluiert, wie die historischen Versuchsdaten bestmöglich verwendet werden können und ob eine Effizienzsteigerung durch veränderte Versuchsdesigns über die Zeit hinweg erzielt wurde. Ebenso wird reflektiert, wie die Verwendung der zur Verfügung stehenden Ressourcen, in Bezug auf die Versuchsstandorte, Jahre und Wiederholungen in zukünftigen Versuchen optimiert werden kann. Auf diese Weise leistet das Thesis Projekt einen kleinen Beitrag zur weiteren Modernisierung des Zuchtprozesses, und zur Beschleunigung des Zuchtfortschrittes.