Forædlingen af vinterhveden KALMARJeppe Reitan Andersen og Erik Tybirk, juni 2017

Forædlingens lange vejForædling af vinterhvede er en langstrakt proces. Imidlertid er den nye vinterhvedesort Kalmar fra Nordic Seed et resultat af et usædvanligt langt forædlings-forløb, hvor Pajbjergfonden fra 1993 til 2007 samarbejdede med Professor Dr. Hartmut Fehrmann, plantepatolog ved universitetet i Göttingen, om at udvikle flerfoldig sygdomsresistens i vinterhvede.

Prof. Fehrmanns arbejde er et hovedelement i sorten Kalmar, men også en forædlingsforsker fra Holland har bidraget til sor-ten. Forædlerne og teknikerne ved Nordic Seed har videreført og afsluttet forædlingsforskernes ar-bejde. Kalmar, resultatet af en for-ædlingsproces, der startede sidst i 80’erne, vil i de kommende år være at finde på de danske hve-demarker.

I 1987 startede Prof. Fehrmann et arbejde med resistensforædling, fordi han fandt, at de daværende hvedesorters resistensegenskaber var utilfredsstillende. Målet var et udvikle hvedesorter eller hve-delinjer med resistens overfor en række sygdomme, som er listet i tabel 1.

Tabel 1. Der arbejdedes med resistens mod følgende hvedesygdomme

Metoden bestod i at screene re-sistenskilder overfor disse syg-domme. Disse kilder kunne være sorter, materiale fra genbanker, fra CIMMYT og fra forskningspro-jekter fra nær og fjern. De fundne resistenser blev indkrydset i et langvarigt program og afkom her-af blev inokuleret med relevante patogener (svampesygdomme) for at udvælge resistente planter til videre krydsning. Derved kun-ne man sikre, at krydsningspart-nerne, altså materiale udvalgt til videre forædling, fik de ønskede egenskaber. Dette arbejde foregik i drivhuse og forsøgsmarken ved universitetet i Göttingen.

Gradvis blev der opbygget et ma-teriale med flere og flere virk-somme resistenser. Et sådant ar-bejde foregår i stadig kamp med sygdommene, som hele tiden ud-vikler nye smitteracer. Især hos meldug og rust opstår ofte nye smitteracer.

PajbjergfondenI 1993 indgik Pajbjergfonden ved hvedeforædler Kirsten Cortes en samarbejdsaftale med Prof. Fe-hrmann, hvor Pajbjergfonden støttede resistensprojektet mod at komme med i projektet og få adgang til de nye resistenser. Fra Pajbjergfondens side blev dette arbejde videreført af Erik Tybirk, der afløste Kirsten Cortes som hvedeforædler i 1996, og i 2011 overtog Jeppe Reitan Andersen, som ny hvedeforædler ved Nordic Seed, ansvaret for at færdiggøre og opformere materialet.

Nogle år efter at samarbejdet mellem Universitetet i Göttingen og Pajbjergfonden var startet, flyttede fokus fra resistenstest i drivhuse til resistenstest i mark. Marktesten foregik med et sam-tidigt resistensudvalg i England,

De kombinerede resistenser bliver krydset med en moderne topsort,

hvorved afkommet får 50 % af den moderne topsorts egenskaber.

Efter 2. tilbagekrydsning til en

moderne topsort afkommet 75 % ”moderne topsort”

Efter 3. krydsning 87,5 % ”moder-ne topsort” osv.

Man opnår efterhånden resistente sorter med samme udbytte som de

gængse sorter på markedet.

Meldug Erysiphe graminisGulrust Puccinia striiformisBrunrust Puccinia reconditaBrunplet Septoria nodorumGråplet Septoria triticiFusarium Fusarium culmorum

Fusarium graminearumKnækkefodsyge Pseudocercosporella

herpotrichoidesHvedebladplet Drechslera tritici-

repentis (DTR/HTR)Havrerødsot BYDV

Tabel 1

Tyskland og Danmark, hvor isole-rede udvalgsmarker blev kunstig inokuleret (smittet) med de nyeste racer af de forskellige sygdomme.

Prof. Fehrmann tilbragte hvert år 3 uger i marken med at udvælge resistente planter fra disse 3 lo-kaliteter, ligesom Pajbjergfondens personale deltog i bedømmelses-arbejdet. Systemet med udvalg i 3 lande viste sig meget effektivt, da alle svampesygdommene var til stede på mindst 1 af lokaliteterne så godt som hvert år.

Med det tyske udgangspunkt var der i resistensprojektet især fo-kus på bage- og industrihvede, der dengang som nu dominerer hvededyrkningen i Tyskland. Paj-bjergfonden havde i 80’erne haft stor succes med hvedesorterne Kraka, Anja og senere i 90-erne med Terra, der alle var bagehve-der. Den danske hvedeavl dre-jede dog i 90’erne over mod fo-derhveder, som generelt er mere højtydende, men der var stadig efterspørgsel efter bage- og indu-strihvede ikke mindst til eksport.

Som et resultat af Prof. Fehrmanns arbejde stod der i forsøgene i 2003 og 2004 en række særde-les resistente (der menes her helt sygdomsfri) hvedesorter i forsø-gene med et godt udbytte. To af sorterne blev anmeldt i Danmark.

Efter de lovende udbytteresulta-ter i 2004 var det lidt af et chok, i 2005 – 2006, hvor udbyttet af de resistente linjer med få undtagel-ser lå langt under ”målesortens”. Et par år senere stod det klart, at dette sandsynligvis var et resultat af de danske kvælstofnormer.

Fra midt i 90’erne til år 2000 hav-de dansk forædlede hvedesorter dækket ca. 10 % af det danske hvedemarked. Fra 2000 – 2004 lå dette tal på ca. 20 %. Fra 2005 steg andelen af dansk forædlet hvede væsentligt og nåede i 2010 op på ca. 80 % af den dyrkede hvede.

Hvorfor skete dette skift? En plausibel forklaring er, at det er en effekt af de danske kvæl-stofnormer, hvilket vil sige, at de dansk forædlede sorter blev ud-valgt på marker med mindre kvæl-stof i jorden end det var tilfældet hos de udenlandske forædlere, og de dansk forædlere sorter derfor var bedre tilpasset til de nye dan-ske dyrkningsforhold.

Det viste sig, at især sorter med hollandske Ritmo i ophavet klare-de sig godt på de ”udsultede” dan-ske hvedemarker. Det var sorter som Hereford, Frument, Ambition, Audi og Torp. Andre succesfulde sorter som Mariboss og Oakley har også aner tilbage til holland-ske forædlere.

Ritmo stammede fra Dr. R. K. Rai’s program ved hollandske Cebeco.

Ritmo havde nogle specielle egen-skaber med hensyn til rodudvik-ling, og Ritmo var kendt som en god 2. års hvede. Åbenbart gjorde Ritmo’s rodegenskaber den særli-ge velegnet til de danske forhold med et, i europæisk sammenhæng, lavt kvælstofindhold i jorden. In-gen ved dog præcist, hvad der gør Ritmo og dens afkom mere veleg-nede under betingelser, der stiller større krav til rodnettet. Det er jo lettere at studere planternes over-jordiske dele end rødderne.

Kun få forædlere har fået succes-fulde sorter ud af Ritmo krydsnin-ger, men det lykkedes for Abed-fonden (Ambition m.fl.) og Sejet (Hereford m.fl.).Fehrmann materialet viste sig at være dårligt tilpasset til de dan-ske hvedejorder efter at ”udpi-ningen” for kvælstof for alvor slog igennem. Der var ikke andet at gøre end at krydse en gang til med nye højtydende sorter. Vi var nu i 2006, hvor basis blev lagt for sorten Kalmar ud fra en af ”Fehr-mann linjerne”, som blev krydset med sorten Oakley.

Oakley, højt udbytte og resistens mod hvedens orange galmyg.

Oakley har en del af sine aner fra sorten Robigus, der var forædlet i samarbej-de mellem forædlings-firmaerne CPB-Twyford (nu KWS) og Zelder / Wiersum i Holland. Hos Zelder arbejdede en dygtig forædlingsforsker Dr. Leo Groe-newegen. Groenewegen krydsede hvede med en række nære slægt-ninge så som vild emmer (Triticum dicoccoides). Et stort antal linjer af disse slægtninge var opbevaret ved universitetet i Wageningen.

Dr. Groenewegen tilførte gennem sit krydsningsarbejde en mæng-de nye resistenser til de holland-ske hvedeforædlingsprogrammer, først og fremmest ved Zelder/Wiersum, og disse resistenser er senere overført til mange euro-pæiske sorter.Dr. Groenewegen fandt blandt an-

Boks 1. Hovedtræk af kvælstofregu-leringen i Danmark.

1Fra høst 1994 begrænses de tilladte gødningsmæng-

der til de økonomisk optima-le, bestemt fra forsøg.

2 Fra høstår 1998 er de til-ladte N-mængder yderli-

gere begrænset til 90 % af det optimale.

3Fra høstår 2006 er regler-ne skærpet til ca. 86 % af

det optimale.

4Fra 2016 er de tilladte gødningsmængder

(omtrent som i 1994) de øko-nomisk optimale kvælstof-mængder bestemt fra forsøg, hvilket betyder en forøgelse i den tilladte mængde kvæl-stof på ca. 17 % i forhold til 2015

det ud af, at de 2 vårhvedesorter SW Alexandria og Minaret var vel-egnede som ”bro” til krydsning af hvede med dicoccoides linjer.

Tilfældigvis havde SW Alexan-dria sorten Mironovskaja 808 (fra Ukraine, sortslistet i 60’erne) i op-havet. Denne sort indeholder Sm1

genet, som giver resistens mod hvedens orange galmyg. På slump fulgte denne resistens med over i en række vesteuropæiske sorter gennem Dr. Groenewegens art-skrydsninger (se boks 2), for ek-sempel Skalmeje, Kredo, Lear og Kalmar.

Resistensen virker gennem en for-højet forekomst af bl.a. ferulsyre, som er naturligt forekommende i plantecellevægge, og som har antibiotisk effekt på larver af hve-dens orange galmyg. Der er udvik-let en DNA markør for Sm1 genet, og denne markør benyttes i dag til at følge resistensen gennem avl-sarbejdet hos Nordic Seed.

Boks 2.

Oprindelse af Sm1 resistensen mod hvedens

orange galmyg i ”Kalmar”

Mironovskaja 808SW Alexandria Robigus

Oakley Kalmar

Forædling, en langvarig procesAlle ved, at forædling tager mange år. Det er dog ikke noget at regne mod ”prebreeding” eller forforæd-ling.De 2 nævnte hollandske for-ædlingsforskere er bortgået for mindst 10 år siden. Kirsten Cortes døde sidste år i august, og nåede ikke at se det endelige resultat af det arbejde, hun havde sat i gang sammen med Hartmut Fehrmann. Denne er nu midt i 80-erne. Erik Tybirk er netop startet på en kar-riere som folkepensionist.

Det bliver altså Jeppe Reitan An-dersen, som får fornøjelsen af at introducere resultatet af næsten 30 års udviklingsarbejde i form af sorten Kalmar.

Kalmar

Oakley er en udpræget engelsk buskningstype med korte strå.703-915 er ud af en af Prof. Fehrmanns krydsninger: PF3 *(104*IMI), en række krydsninger kombineret med gentagen udvalg for sygdomsresistens over mange år.

703-915 var en udpræget aks-type, idet Prof. Fehrmann gjorde

meget ud af ud over sygdomsre-sistens også at selektere for aks med mange og store kerner, altså ”flotte aks”.

Derved inddrages, sammen med sygdomsresistensen, de to af hvedens tre udbyttekomponen-ter hele tiden i materialet (tredje udbyttekomponent er antal aks pr m2).

Dette krydsnings- og udvalgsar-bejde har resulteret i sorten Kal-mar samt flere andre interessante linjer. Alle har en meget god syg-domsresistens, men især resisten-sen mod septoria skiller sig ud. Septoria resistensen baserer sig formodentlig på resistensgenet Stb7, men også et par ”mindre” resistensgener (QTL’er) bidrager dertil

Udbyttepotentialet i Kalmar stam-mer især fra den engelske sort Oakley (CPB Twyford, KWS), der i april 2017 på New Zealand har slået verdensrekorden i hvedeud-bytte, som nu ligger på 16,79 t/ha.

Ud over det høje udbyttepoten-tiale og den fine resistensprofil mod svampesygdomme er Kalmar resistent mod hvedens orange galmyg.

Kalmar er en udpræget buskningstype, hvor det høje udbyttepotentiale bæres af mange aks. Dette er i mod-sætning til en akstype som eksempelvis Torp, hvor ud-byttepotentialet bæres af det høje antal kerner per aks.

Linje/Sort Antal aks pr m2

Antal kerner pr. aks

Kalmar 616 39Torp 448 51Mariboss 630 35

Kalmar er opstået ud af

krydsningen Oakley * 703-915

Gennem den officielle værdiafprøvning og landsforsøg har Kalmar vist den gode kombination af højt udbytte og rigtig god resistens mod bladsvampe.

År Kerne-udbyt-te, (fht.)

Prote-in i ts. (%)

Lejesæd (kar. 0-10)

Sep-toria (%)

Gul-rust (%)

Mel-dug (%)

2016 105 10,2 0 5 0,2 6

2015 103 9 1,6 4,3 0,1 2,6

2014 102 8,6 1 4,5 0,2 0,5Kilde, landsforsøg og værdiafprøvning Nordic SeedKilde, landsforsøg og værdiafprøvning Nordic Seed