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Phänotypische und molekulargenetische Charakterisierung unbekannter Mehltauresistenzen im deutschen Winterweizensortiment (Mehltauresistenz in Weizen)
Projekt
Förderkennzeichen: 2801HS066
Laufzeit: 01.07.2003
- 30.09.2006
Fördersumme: 236.160 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Ackerbau, Marker, Mehltauresistenzgene, Echter Mehltau, Resistenzzüchtung, Resistenz, Weizensorten, Pflanzenzüchtung
Der Echte Mehltau gehört zu den bedeutendsten Blattkrankheiten im Getreidebau, weshalb resistenten Sorten in Systemen des ökologischen, des integrierten und des nachhaltigen Pflanzenbaus eine besondere Bedeutung zukommt. Für die Beurteilung der Verbreitung von Resistenzgenen und deren Wirksamkeit für die Resistenzzüchtung und Beratung sind die in den Sorten enthaltenen Resistenzgene und Resistenzkomponenten festzustellen. Ziel des Projektes ist die Identifizierung und Lokalisierung von derzeit nicht bekannten, hochwirksamen Mehltauresistenzgenen in zugelassenen Weizensorten. Anschließend ist die Aufschlüsselung der effektiven Resistenzkomponenten (Keimlingsresistenz, Altersresistenz, Feldresistenz), der qualitativen/quantitativen Resistenz sowie die Entwicklung diagnostischer Marker für Mehltauresistenzgene vorzunehmen. Die Mehltauresistenz von Sorten, die sowohl unbekannte Resistenzgene als auch Kombinationen von bekannten qualitativen Resistenzgenen besitzen, wurde in Kreuzungsnachkommenschaften phänotyisch und genotypisch untersucht. Dabei zeigten die molekular untersuchbaren bekannten Hauptgene Pm2 und Pm6 keine Wirksamkeit unter natürlichen Bedingungen. Für den Genort Pm4b und Pm5 ergaben sich widersprüchliche Aussagen. Für die Donoren Dekan und Classic zeigten die Genorte Pm4 und Pm5 einen Zusammenhang zur Ausprägung der Mehltauresistenz in den Populationen. In anderen Populationen konnte keine Wirkung nachgewiesen werden. Insgesamt ist ein geringer Zusammenhang zwischen der Beschreibung der Resistenzgenkombinationen mittels Keimpflanzentests und der Feldresistenz vorhanden. Für den Resistenzdonor Cortez wurde ein Mehltauresistenzgen, das sowohl im Keimlingsstadium als auch im Adultstadium wirksam ist, auf dem kurzen Arm des Chromosoms 7D lokalisiert. Für die Sorten Classic, Convent, Dobros und Dekan wurden Resistenz-QTLs mit AFLP-Markern identifiziert, die zwischen 5% und 19% der phänotypischen Varianz erklären. Diese markierten Resistenzkomponenten lassen sich dann auch in markergestützten Züchtungsprogrammen einsetzen. Zusätzlich wurde in den untersuchten Populationen ein beträchtlicher quantitativer Resistenzhintergrund festgestellt, der durch Anreicherung mehrere Gene im Rahmen konsequenter Resistenzzüchtung entstanden ist. Die Feststellung der Resistenzgenkombinationen und die Beschreibung der Sorten mit den bisherigen Einspor-Isolaten liefert genaue Ergebnisse für die „alten“ Resistenzgene, die allerdings wenig Zusammenhang mit der Feldresistenz zeigen. Informativer für die Beurteilung der neuen Sorten könnten Einspor-Isolate sein, die ein hohes Virulenzniveau besitzen, dann allerdings die Differenzierung der bisherigen Gene nicht mehr zulassen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
- Pflanzenschutz
