Development of Near-Infrared Reflectance Spectroscopy to Estimate Oil Content in Safflower

The oil of safflower (Carthamus tinctorius L.) is a valuable oil for human nutrition. It contains a high amount of unsaturated fatty acids, in particular linoleic acid (up to 90 %). There is a great demand for ecologically produced oil in Germany, though oil crops are cultivated on 2 % of the ecological acreage. In Germany, hardly any variety test exists, moreover there has been no breeding efforts so far, although genetic variation in safflower is large. The aim of this study was the development of a rapid and non-destructive method to determine oil content in safflower seed using NIRS (Near-Infrared Reflectance Spectroscopy). A total of 203 seed samples were scanned with NIRS to estimate the oil content. Intact seeds as well as milled seeds were tested. The reference values for calibration were obtained with the Soxhlet extraction technique. The oil content analysed by Soxhlet ranged from 10% to 29.6%. NIRS-scanning of milled seed showed better values of calibration compared to intact seed (milled seed: coefficient of determination of calibration: RSQ=0.96, coefficient of determination of cross validation: 1-VR=0.93; intact seed RSQ=0.90, 1-VR=0.82). These results show that NIRS appears to be a suitable, rapid method to estimate oil content in safflower

Saflor als neue Ölpflanze im ökologischen Landbau - Zuchtmethodische Grundlagen und Schnellmethoden zur Qualitätsbestimmung

In Deutschland werden Ölpflanzen nur auf etwa 2% der ökologisch bewirtschafteten Fläche kultiviert, wobei eine große Nachfrage nach ökologisch erzeugtem Pflanzenöl existiert. Der Saflor (Färberdistel) könnte als neue Ölpflanze für den ökologischen Anbau geeignet sein, da Distelöl als wertvolles Speiseöl sehr geschätzt wird. Der Anbau von Saflor ist auch in Deutschland in sommerwarmen und -trockenen Regionen durchaus möglich. Es mangelt jedoch an Genotypen, die an das deutsche Klima angepasst sind. Besonders der niedrige Ölgehalt und die hohe Krankheitsanfälligkeit (vor allem Köpfchenfäule und Alternaria-Blattflecken) sind problematisch. Ziel des Vorhabens war es, methodische Grundlagen der Saflorzüchtung zu untersuchen und ein Konzept für die Züchtung vorzuschlagen. Um große Probenmengen auf Qualitätsparameter wie den Ölgehalt untersuchen zu können, sollte eine Schnellmethode entwickelt werden. Die Nah-Infrarot-Reflexions Spektroskopie (NIRS) bietet bei der Selektion auf höheren Ölgehalt eine gute Möglichkeit, eine große Anzahl Proben schnell und kostengünstig zu untersuchen. Es wurden Kalibrationen entwickelt, um den Ölgehalt anhand intakter Achänen schätzen zu können. Es wurden drei Züchtungsmethoden (Stammbaummethode, natürliche Selektion und Einkornramschmethode) verglichen. Linien mit geringerer Krankheitsanfälligkeit und höherem Ölgehalt wurden in der Stammbaummethode entwickelt. Die natürliche Selektion lieferte mit geringerem Arbeitsaufwand ebenfalls gute Ergebnisse. Die Anfälligkeit für Köpfchenfäule sank und der Ertrag stieg. Der Ölgehalt wurde durch die natürliche Selektion nicht beeinflusst. Bei der Züchtung von Saflor sollten die F2- und F3-Generationen zunächst der natürlichen Selektion ausgesetzt werden. Anschließend sollten die Nachkommen von Einzelpflanzen geprüft und selektiert werden. Hier sollte neben der geringeren Krankheitsanfälligkeit der Ölgehalt im Vordergrund stehen, da durch die natürliche Selektion keine Steigerung des Ölgehaltes erreicht wurde

Züchtung von Saflor für den ökologischen Landbau

Safflower (Carthamus tinctorius L.) yields valuable oil for human consumption be-cause of its high amount of linoleic acid. A large demand exists for this oil, but there is no organic production in Germany. The main objective of this research is to compare different methods of selection, to develop a simple non-destructive method for analyz-ing seed constituents such as oil content, and to develop lines with increased oil content and higher disease resistance

Evaluierung von Saflor- und Leindotter-Genotypen zur Nutzung als Ölpflanze im Ökologischen Landbau

Im Ökologischen Landbau fehlt bislang eine geeignete Ölpflanzenart, deren Samen als Rohstoff für die Speiseölerzeugung dienen können. Raps und Sonnenblumen bieten aufgrund der Schädlingsproblematik, des hohen N-Bedarfes bzw. durch die geringe ökologische Adaptation keine günstigen Voraussetzungen für den Anbau. 2002 wurden in einer zweiortigen Prüfung auf Mikroparzellen unter insgesamt nahezu 1000 Genotypen (Genbank-Akzessionen, Sorten, Zuchtstämme) von Saflor und Leindotter als alternative Arten geeignete Formen für den Anbau gesucht. Die Ergebnisse zeigen, dass beide Arten hinsichtlich ihrer Anfälligkeit für verschiedene Krankheiten und anderer agronomisch relevanter Merkmale hohe genotypische Variation aufweisen, welche direkt im Anbau oder aber als Ausgangsmaterial in der Entwicklung neuer Sorten nutzbar ist

Vergleich der Anbaueignung verschiedender Ölpflanzenarten und -sorten für die Speiseölproduktion im Ökologischen Landbau

In Deutschland werden im Ökologischen Landbau trotz vorhandener Nachfrage nach Speiseöl fast keine Ölpflanzen angebaut. Zudem besteht ein Mangel an betriebseigenem pflanzlichen Protein. Im vorliegenden Vorhaben soll 2003 untersucht werden, welche Ölpflanzenart und -sorte hier eine sinnvolle Ergänzung bieten könnte: neben agronomischen Kenngrößen soll sie auch eine hochwertige Öl- und Eiweißqualität liefern. Es werden folgende Ölpflanzenarten getestet: Winterraps/-rübsen, Sonnenblumen, Leindotter, Saflor und Sojabohne. Anhand je zehn ausgewählter Sorten (bei Winterraps/-rübsen: 7+3) werden sie für den Ökologischen Landbau an fünf Standorten zunächst auf ihre Anbaueignung geprüft. Der Versuch wird auf folgenden Standorten angebaut: Kleinhohenheim, Sömmerda, Chorin, Müllheim und Oberer Lindenhof. Nachfolgend soll bei jeder der 50 Varianten eine Bewertung der relativen Vorzüglichkeit als Öl- und Eiweißlieferant gegeben werden. Es wird erwartet, daß praxisrelevante Empfehlungen für den Anbau geeigneter Ölpflanzen im Ökologischen Landbau resultieren, die praktikable Möglichkeiten für eine kombinierte Nutzung für eine Speiseölproduktion und den innerbetrieblichen Einsatz als Eiweißfuttermittel beinhalten

Beurteilung der Anbauwürdigkeit unterschiedlicher Herkünfte von Saflor (Carthamus tinctorius) und Leindotter (Camelina sativa) zur Speiseölgewinnung unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaus in Mitteleuropa

Der Anbau von Ölpflanzen im Ökologischen Landbau Mitteleuropas beschränkt sich auf Raps und Sonnenblumen und erfolgt derzeit auf einem geringen Anteil der biologisch bewirtschafteten Fläche. Als alternative Ölpflanzenarten lassen Saflor und Leindotter für den Einsatz im Ökologischen Landbau eine besondere Eignung erwarten. 2002 wurden in einer zweiortigen Prüfung auf Mikroparzellen unter insgesamt nahezu 1000 Genotypen (Genbank-Akzessionen, Sorten, Zuchtstämme) beider Arten hierzu geeignete Formen gesucht. Neben der Resistenz gegen verschiedene Krankheiten wurden weitere agronomisch relevante Merkmale, ein daraus errechneter Index sowie das Parzellengewicht erhoben. Bei beiden Arten wurden für viele Merkmale eine große Variabilität sowie hohe Heritabilitäten gefunden. Insbesondere für Saflor war dies der Fall, wo die am besten adaptierten Herkünfte des geprüften Weltsortimentes - von wenigen Ausnahmen abgesehen - aus Europa stammten. Auch bei Leindotter konnten überlegene Formen identifiziert werden, die sich jedoch mehrheitlich unter dem Material außerhalb der GUS-Staaten befanden

Selektion anbauwürdiger Saflor-Formen für den Ökologischen Landbau aus einem zweijährigen Screening-Experiment

Als alternative Ölpflanze mit hervorragender Speiseölqualität könnte Saflor für den ökologischen Landbau dort in Frage kommen, wo Raps und Sonnenblumen weniger hohe Erträge zu liefern imstande sind. In der vorliegenden Studie sollte die Anbauwürdigkeit des Saflors unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaues mit einem Screening von 741 ausgewählten Formen dieser Art überprüft werden. Das Experiment fand 2002 an zwei Standorten statt. Eine hieraus getroffene Auswahl von 65 geeigneten Herkünften wurde 2003 in einer dreiortigen Leistungsprüfung weiter getestet. 2002 wurden sowohl bei morphologischen als auch agronomisch wichtigen Merkmalen große Unterschiede zwischen den Herkünften gefunden. Besonders in der Anfälligkeit für verschiedene Krankheiten zeigte das Material eine große Variabilität. Neben ertragslosen Formen konnten eine Reihe von Genotypen mit ausreichendem Kornansatz geerntet werden, die zusätzlich im Mittel einen Kernanteil bis zu 40% aufwiesen. Das weitergeprüfte Material zeigte 2003 eine mit den Daten aus 2002 gut übereinstimmende Krankheitsanfälligkeit. Es kann hieraus gefolgert werden, dass es bei Saflor anbauwürdige Formen gibt, die auch unter unseren eher humiden Klimabedingungen noch ausreichende Leistungen erbringen können

Industrieraps-Biotechnologie. Teilvorhaben 1: Aufgaben 1-5 1: RFLP-Analyse, 2: Embryoidsystem, 3: Regulation, 4: Genotypenentwicklung, 5: Protoplastenfusion. Schlussbericht

Five tasks were provided by this project part I to the cooperative program, with the intent to comprehend the genetic control of fat storage by molecular means and for manipulations in breeding of rapeseed. (1) Using a cross of selected genotypes, a first RFLP linkage map was constructed and genes for phenotypic and performance characters were located in it. (2) Conditions for in vitro culture were optimized for the growth of microspore derived embryoids and genotypic differences were revealed during fat storage processes and made available for early selection in segregating populations of rapeseed embryoids. (3) By reconstitution experiments in cell free systems from embryoids of Cuphea and rapeseed, compartmentation of mean and long chain fatty acids synthesis were investigated and particular conditions of chain elongation were identified and quantified where possible. (4) By repeated backcrossing, monosomic addition lines with Cuphea viscosissima chromosomes were produced in C. palustris and it was determined that one gene is not enough for the prococious discontinuation of chain elongation and at least 2 (and at most 3) chromosomes participate in the specific caprinic acid synthesis in C. viscosissima. (5) Based on this supposition that the character 'high content of mean and short chain fatty acids' is controlled by several genes with complex interactions, diverse experiments on asymmetric protoplast fusion were conducted aiming at the transfer of genes for the fatty acid synthesis of Cuphea into rapeseed; but the wide genetic distance between these two species in the end could not be bridged effectively. (orig.)Available from TIB Hannover: F95B903+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman