Zucht-Daten

Für das F2-Screening ist von besonderer Bedeutung, dass Resistenzallele während der Zucht bis zur F2-Generation verloren gehen. Die Larven, die in den Jahren 1999 und 2000 gesammelt wurden, mussten für das F2-Screening über zwei Generationen im Labor gezüchtet werden. Dabei wurde die Ausgangspopulation durch Krankheiten und Parasitoide, die durch Larven aus dem Freiland in die Zucht eingeschleppt wurden, stark reduziert. Die Umstellung auf ein künstliches Nährmedium und auf die spezifischen Laborbedingungen führten im Zuchtverlauf zu einer weiteren Reduktion der Ausgangspopulation.

5.3.2.1 Vergleich des Schlupfverlaufes im Labor mit Lichtfallenfängen am Standort Niedernberg

Abb. 5 zeigt den Verlauf des Schlupfes der P1-Generation. Im Jahr 2000 schlüpften im Labor die ersten Falter in der ersten Juni-Pentade, eine Pentade, bevor die ersten Falter im Freiland gefangen wurden. Der erste Flughöhepunkt zeigte sich in der dritten Juni-Pentade. Zu diesem Zeitpunkt lag der DD9 bei 501 °C. Der Flugverlauf erstreckte sich bis zur letzten Juli Pentade und war durch einen mehrgipfeligen Verlauf gekennzeichnet, der durch drei Kälteperioden, mit Temperaturen unter 15 °C, in der letzten Mai-, letzten Juni- und letzten Juli- Pentade hervorgerufen wurde. Der Schlupf der Falter endet aber nicht im Juli, sondern die letzten Falter schlüpften Ende August.

Die Temperaturen im Gewächshaus lagen über den Werten aus Niedernberg, wodurch der mehrgipfelige Verlauf abgemildert wurde.

Im Jahr 2001 zeigte sich ein anderer Flug- und Schlupfverlauf. Ein Kälteeinbruch in der ersten Juni-Pentade führte dazu, dass der Falterflug erst in der dritten Pentade begann. Mit wieder langsam ansteigenden Temperaturen erhöhte sich die Anzahl der

gefangenen Falter. In der sechsten Juni-Pentade kam es zu einem rasanten Anstieg der Falterfänge. Zu diesem Zeitpunkt lag der DD9 bei 542 °C. Im Jahr 2000 war dieser Wert fast zwei Pentaden früher erreicht worden. Der Schlupfverlauf im Gewächshaus zeigte ein ähnliches Bild. Der erste Schlupf von Faltern war wie 2000 in der ersten Juni-Pentade. In den nächsten drei Pentaden schlüpften keine weiteren Falter und in der sechsten Pentade schlüpften parallel zum Flugverlauf sehr viele Falter im Gewächshaus.

Nach dem Schlupfhöhepunkt in der sechsten Juni-Pentade nahm der Schlupfverlauf stark ab. Die letzten Falter erschienen Ende Juli. Die Schlupfzeiträume der Elterngeneration in den Jahren 2000 und 2001 unterschieden sich um ca. einen Monat.

Im Jahr 1999 wurden bei 65 Weibchen, aus einer Lichtfalle im Gebiet Niedernberg, das Eiablageverhalten bestimmt. 36 Weibchen wurden zusammen mit Männchen in einen Zylinder gesetzt, um den Weibchen, die vor der Kopulation gefangen wurden, die Möglichkeit zur Befruchtung zu geben. Von den 36 Weibchen legten acht (22 %) keine Eier ab. Bei 29 Weibchen wurde das Eiablageverhalten untersucht, ohne dass ein weiteres Männchen für die Paarung zur Verfügung stand. Von diesen Weibchen legten 7 (24 %) keine Eier ab. Die Weibchen wurden nicht auf das Vorhandensein von Spermatophoren untersucht, so dass nicht angegeben werden kann, ob die Weibchen nicht befruchtet wurden oder ob sie nicht fertil waren. Die Mehrzahl der Weibchen hatte sich aber bereits vor dem Fang in der Lichtfalle gepaart.

a

b

Abb. 5: Flugverlauf der Maiszünsler am Standort Niedernberg und Schlupfverlauf der Maiszünsler des Standortes Niedernberg im Gewächshaus in Darmstadt in Abhängigkeit vom Temperaturverlauf im Jahr 2000 (a) und 2001 (b).

Die Daten sind als Pentadenwerte berechnet; die Temperaturdaten stammen von der Wetterstation Großostheim der Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (2002); die Temperatur wurde 2 m über dem Boden gemessen. DD9 = aufsummierte Tagesgrade >9 °C bis zur 3. Juni-Pentade.

5.3.2.2 Kenndaten zur Zucht der F1-Generation

Die Tab. 28 zeigt die durchschnittliche Lebenserwartung von Faltern der P1-Generation in den Jahren 1999 bis 2001 unter den in Kapitel 5.2.4 genanten Haltungsbedingungen.

Anzumerken ist, dass die Daten nicht für alle Falter vollständig erhoben werden konnten und besonders im Jahr 2001 Falter frühzeitig abgetötet wurden, um Platz für schlüpfende Falter zu schaffen. Im Jahr 2000 haben die Weibchen im Durchschnitt fünf Tage länger gelebt. In den kühlen Perioden in den letzten Pentaden der Monate Mai bis Juli stellten die Falter die Kopulation und die Eiablage ein. Erst beim Anstieg der Temperaturen setzten die Falter die Eiablage fort, so dass sich auch der Eiablagezeitraum innerhalb einer Isolinie über mehrere Pentaden ausdehnen konnte.

Erstaunlich ist die maximale Überlebensrate eines einzelnen Weibchens von 61 Tagen.

Tab. 28: Kenndaten zur Zucht der P1-Falter vom Standort Niedernberg in den Jahren 1999 bis 2001

NI-99 Anzahl der Paare ohne Eiablage

(%) N=65 Mittlere Anzahl der Kontrolltage

mit Eipakete pro Isolinie (Median ± s) Mittlere Zeit zwischen 1. Eigelege

und letzten Eigelege [d]

(Median ± s)

Der unterschiedliche Schlupfverlauf und das Eiablageverhalten in der Elterngeneration hatte natürlich auch Auswirkungen auf den weiteren Verlauf der Zucht. So zog sich der Eiablagezeitraum der F1-Generation 2000 bis Mitte März des nächsten Jahres hin, wohingegen die F1-Generation 2001 ihre Eier bis zum 28.11.2001 abgelegt hatte.

Tab. 29: Schlupfzeitraum und Eiablagezeitraum der F1-Generation, Standort Niedernberg, für die Jahre 2000 und 2001

2000 2001

Schlupfzeitraum ♂ 07.08.00 bis 12.03.00 07.08.01 bis 16.11.01 Schlupfzeitraum ♀ 07.08.00 bis 12.03.00 07.08.01 bis 19.11.01 Eiablagezeitraum 15.08.00 bis 14.03.01 10.08.01 bis 28.11.01

Der lange Schlupfzeitraum im Jahr 2000 lässt sich dadurch erklären, dass einige Larven trotz der Einstellung von Langtagbedingungen in Diapause gegangen sind. Um die Diapause zu brechen, wurden die Larven ab Ende November für 100 Tage bei 10 °C in Dunkelheit gehalten, bevor sie wieder bei 25 °C und Langtagbedingungen 18 : 6 h (H : D) gehalten wurden. Von den Witterungs- und den Zuchtbedingungen hing auch die Wintermortalität in den Jahren 2001 und 2002 ab.

5.3.2.3 Versuch zum Paarungsverhalten der Männchen

Die Männchen der Maiszünsler kopulierten im Durchschnitt 2,6 ± 0,3 Mal. Das Maximum betrug in diesem Versuch 5 Kopulationen pro Männchen. Durchschnittlich wurden die Männchen 12,8 ± 3,3 Tage alt.

5.3.2.4 Verlauf der Zucht der Isolinien

Die Wintermortalität betrug im Jahr 2000 27,1 % und im Jahr 2001 39,6 %. Zusätzlich wurden in den Jahren 2000 bzw. 2001 40 bzw. 120 Larven für PCR- bzw.

Mikrosporidienuntersuchungen entnommen. Von den im Frühjahr lebenden Larven verpuppten sich aber wiederum nur ein Teil bzw. die Lebensspanne reichte nicht für eine erfolgreiche Paarung, so dass im Jahr 2000 trotz der geringen Wintermortalität prozentual weniger Falter für die Zucht zur Verfügung standen als 2001. Das Geschlechterverhältnis lag in beiden Jahren bei 1 : 1 (♂♂ : ♀♀).

Tab. 30: Reduktion der gesammelten Larven bis zur Bildung der Isolinien im Jahr 2000 und 2001

2000 2001

Anzahl der Larven [n (%)]

Anzahl der Larven [n (%)]

Gesammelte Larven 1232 (100 %) 1083 (100 %) Im Frühjahr lebende Larven 938 (76 %) 654 (60 %) Geschlüpfte Falter

P1-Generation

398 (32 %) 467 (43 %)

Davon ♂♂ 201 223

Davon ♀♀ 197 244

Gepaarte Falter [P1-Isolinie]

386 (31 %) [193]

466 (43 %) [233]

Tab. 31: Reduktion der Isolinien von der Elterngeneration (P1) bis zur F2-Generation im Jahr 2000 und 2001

2000 2001

Isolinie [n (%)] Isolinie [n (%)]

P1-Generation 193 (100 %) 233 (100 %)

F1-Generation 115 (60 %) 128 (55 %)

F2-Generation 74 (38 %) 126 (53 %)

Die 115 Isolinien des Jahres 2000 führten in der F1-Generation zum Schlüpfen von 791

♂♂ und 919 ♀♀, aus denen 686 Paare angesetzt wurden. Von den 115 Isolinien der F1 -Generation konnten Nachkommen von 74 Isolinien in der F2-Generation getestet werden. Auf Resistenz wurden in der F2-Generation 12.249 Larven getestet. Im Jahr 2001 wurden auf Grund der Erfahrung aus dem Jahr 2001, trotz einer geringeren Ausgangspopulation, 128 Isolinien angesetzt. Die Anzahl an F1-Falter konnte mit 1.703

♂♂ und 2.040 ♀♀ mehr als verdoppelt werden. Obwohl im Jahr 2001 mit 126 Isolinien fast doppelt so viele Isolinien getestet wurden wie im Jahr 2000, konnte durch die Verwendung der Zwei-Zylinder-Methode die Anzahl an getesteten Larven in der F2 -Generation auf 11.821 reduziert werden, da die Zugehörigkeit der Larven zu einem Pärchen besser überprüfbar wurde. Jede Larve, die im Herbst gesammelt wurde, steht für ein Genom. Durch die Kreuzung werden mit einer Isolinie zwei Genome getestet.

Wird die Isolinie auf die Larven, die im Herbst gesammelt wurden, bezogen, so konnte im Jahr 2000 das Genom von 12 % und im Jahr 2001 das Genom von 23 % der ursprünglich gesammelten Larven (Genome) getestet werden.