In hybrid breeding the performance of lines in hybrid combinations is more important than their performance per se. Little information is available on the correlation between individual line and testcross (TC) performances for the resistance to European corn borer (ECB, Ostrinia nubilalis Hb.) in maize ( Zea mays L.). Marker assisted selection (MAS) will be successful only if quantitative trait loci (QTL) found in F(2) derived lines for ECB resistance are still expressed in hybrid combinations. The objectives of our study were: (1) to identify and characterize QTL for ECB resistance as well as agronomic and forage quality traits in a population of testcrossed F(2:3) families; (2) to evaluate the consistency of QTL for per se and TC performances; and (3) to determine the association between per se and TC performances of F(2:3) lines for these traits. Two hundred and four F(2:3) lines were derived from the cross between maize lines D06 (resistant) and D408 (susceptible). These lines were crossed to D171 and the TC progenies were evaluated for ECB resistance and agronomic performance in two locations in 2000 and 2001. Using these TC progenies, six QTL for stalk damage rating (SDR) were found. These QTL explained 27.4% of the genotypic variance in a simultaneous fit. Three QTL for SDR were detected consistently for per se and TC performance. Phenotypic and genotypic correlations were low for per se and TC performance for SDR. Correlations between SDR and quality traits were not significant. Based on these results, we conclude that MAS will not be an efficient method for improving SDR. However, new molecular tools might provide the opportunity to use QTL data as a first step to identify genes involved in ECB resistance. Efficient MAS procedures might then be based on markers designed to trace and to combine specific genes and their alleles in elite maize breeding germplasm.

Stalk and ear rots caused by Fusarium subspecies are often related to mycotoxin accumulation in maize (Zea mays L.) kernels. Various mycotoxicoses in livestock and humans are triggered by the consumption of these toxins. The European corn borer (Ostrinia nubilalis Hübner) reportedly promotes the infection by Fusarium spp. The objectives of our study were to (i) evaluate the concentration of deoxinivalenol (DON), 3‐acetyl‐deoxynivalenol (3‐A‐DON), 15‐acetyl‐deoxynivalenol (15‐A‐DON), fumonisin (FUM), fusarenon‐X (FUS‐X), moniliformin (MON), and nivalenol (NIV) in kernels; (ii) determine the level of European corn borer (ECB) resistance; and (iii) investigate the association between the concentration of mycotoxins and ECB resistance. The study used early maturing European Bt (Bacillus thuringiensis) cultivars, their isogenic counterparts, and commercial hybrids. The field experiments were conducted at three locations in Germany. The mycotoxins most prevalent were DON, FUM, and MON. Plots infested by and protected from ECB differed significantly for DON and FUM concentrations. In addition, significant differences were found for concentrations of FUM between isogenic Bt and non‐Bt hybrids. The two Bt events—Bt176 and Mon810—were also significantly different for FUM concentrations. Not all mycotoxins were related to ECB damage. Insect management and, therefore, the use of Bt cultivars may be a short‐term solution to minimize toxins in kernels.

ZusammenfassungIn den letzten Jahren wurde auch bei Körnermais, ähnlich dem Weizen, in Süddeutschland von einem starkem Fusarium-Befall und somit von einer bedenklichen Belastung mit Mykotoxinen berichtet. In den meisten Fällen handelt es sich bei dem Erreger um Fusarium graminearum, der insbesondere Deoxynivalenol (DON) in Maiskörnern und -stängeln bildet. Diese Toxine können in Nahrungs-bzw. Futtermitteln bei Mensch und Tier zu erheblichen Gesundheitsproblemen führen. Es wurden verschiedene künstliche Inokulationsmethoden überprüft. Einspritzen einer Sporensuspension in den Narbenkanal erwies sich als besonders praktikable Methode mit gutem Inokulationserfolg. Weiterhin konnten signifikante Sortenunterschiede festgestellt werden, die auf das Vorhandensein von genetischen Resistenzquellen schließen lassen, die Ausprägung der Resistenz ist jedoch stark von Umwelteinflüssen abhängig und schwankte daher erheblich. Die Mykotoxinbelastung (DON) der Körner zeigte einen positiven Zusammenhang mit der befallenen Kolbenoberfläche, und erreichte nach künstlicher Inokulation Einzelwerte von bis zu 95 ppm. Anfällige Sorten wiesen auch in der Restpflanze nach Inokulation erhebliche Belastungen mit DON (bis zu 60 ppm) auf. Natürlich befallene Pflanzen zeigten besonders ober-und unterhalb des Hauptkolbens hohe Mykotoxinkonzentrationen, welche die Richtwerte für die Rinderfütterung teilweise weit überschritten. Hohe Belastungen der Körner und Restpflanzen mit Mykotoxinen lassen erkennen, dass die Entwicklung Fusarium-resistenter Sorten immer mehr in den Vordergrund rückt. Schlüsselwörter Fusarium · Mais · Zea mays · MykotoxineFusarium -ear rot in maize (zea mays l.) Abstract In the last few years in maize stalk and ear rots caused by fusarium spp. was increasing, often causing contamination with mycotoxins. Most prevalent was fusarium graminearum, mainly producing Deoxynivalenol (DON) in kernels and stalk. DON is suspected to cause several diseases in humans and livestock. In our study, injection of conidial suspension in the silk channel was the most successful method for artificial inoculation. Due to significant differences between several hybrids, it could be concluded that resistance against the fungus is genetically controlled. Intensity of resistance is varying extremely, depending on environment. The mycotoxin concentration of the kernels was positively correlated with percentage of visible infected kernels, obtaining levels up to 95 ppm. Susceptible hybrids even showed in the rest plant extremely high levels of DON (up to 60 ppm). Naturally infected plants showed high mycotoxin concentrations above and below the main ear, exceeding the recommended level of forage for cattle. High mycotoxin levels in kernels and rest plants show the importance of resistance breeding against fusarium.

Zusammenfassung: In den Jahren 1999 und 2000 wurden 18 bzw. 34 Maislinien oder ‐populationen aus Iowa, Missouri, Mexiko und Südafrika auf ihre Resistenz gegenüber dem Maiszünsler untersucht. Um gleichzeitig auch die Anpassung des Materials an mitteleuropäische Klimaverhältnisse zu erfassen, wurden zusätzlich noch Blütezeitpunkte und die Trockensubstanzgehalte des Kolbens zum Zeitpunkt der Ernte bestimmt. Als Vergleichslinien aus mitteleuropäischem Genmaterial dienten die beiden Linien D06 und D408 (Züchter: Universität Hohenheim). Der Befall wurde durch künstliche Ausbringung von 60 frischgeschlüpften Maiszünslerlarven je Pflanze sichergestellt. Die Resistenz wurde als Befallshäufigkeit, d.h. Verhältnis von befallenen zu nicht befallenen Pflanzen ermittelt, außerdem wurde die Anzahl überlebender Larven zum Zeitpunkt der Ernte erfasst und im Jahr 2000 die Pflanzen zusätzlich nach einer Bewertungsskala für Stängelbruch von 1 bis 9 (1 = kein Stängelbruch, 9 = Stängelbruch unterhalb des Kolbens) bonitiert. In beiden Versuchsjahren waren bei Linien und Populationen aus Iowa und Missouri höhere Befallsintensitäten, mehr überlebende Larven und im Jahr 2000 auch stärkerer Stängelbruch zu beobachten, wohingegen der Befall bei Linien und Populationen aus Mexiko und Südafrika deutlich niedriger war. Die europäischen Vergleichslinien zeigten den stärksten Befall. Die Trockensubstanz des Kolbens war bei den meisten Linien und Populationen niedriger und der Blütezeitpunkt später als bei den Vergleichssorten, was auf eine schlechtere Adaptation an mitteleuropäische Klimaverhältnisse schließen lässt. Die Ergebnisse lassen ein Resistenzpotential des fremdländischen Materials vermuten, allerdings ist eine züchterischer Bearbeitung für eine frühere Abreife unabdingbar.