Verbundprojekt: Verbesserung der Resistenz von Winterraps (Brassica napus) gegen den durch Klimawandel geförderten Schadpilz Verticillium longisporum - Teilprojekt 2 | FISA - Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung

Verbundprojekt: Verbesserung der Resistenz von Winterraps (Brassica napus) gegen den durch Klimawandel geförderten Schadpilz Verticillium longisporum - Teilprojekt 2

Projekt

Förderkennzeichen: 2814505010
Laufzeit: 01.02.2011 - 31.01.2014
Fördersumme: 217.084 Euro
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Im Mittelpunkt des Projektes stand die Verbesserung der Leistungsstabilität von Raps (Brassica napus) durch die Entwicklung von molekularen Markern für die Resistenzzüchtung gegen den möglicherweise vom Klimawandel begünstigten und besonders schwer bekämpfbaren Schadorganismus Verticillium longisporum. Für das Screening umfangreichen Zuchtmaterials auf Resistenz gegen V. longisporum wurden Gewächshaus- und Feldtests gegeneinander validiert. Für den Feldtest wurde die bisher praktizierte Stoppelbonitur als nicht zuverlässig erkannt und alternativ ein quantitativer PCR-Nachweis des Pilzwachstums im Rapsstängel erarbeitet. Die Stabilität von züchtungsrelevanten Quantitative Trait Loci (QTL) für Resistenz unter veränderten Klimabedingungen wurde untersucht. Hierzu wurde eine Kombination von innovativen Genom-, Transkriptom- und Metabolom-basierten Analy-se- und Marker-Techniken für den Einsatz an B. napus-Kartierungspopulationen eingesetzt. Eine genetische Karte mit erhöhter Auflösung wurde mittels Genotyping-by-Sequencing-(GBS)-Analyse erstellt und vergleichende Resistenz- und Metabolom-QTL-Kartierungen durchgeführt. Methoden für die quantitative Analyse von löslichen und zellwand-gebundenen Phenolen und der Lignin-Monomer-Zusammensetzung mittels HPLC und GC/MS wurden etabliert. Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass vor allem die Konzentration Zellwand-gebundener Phenole und nur in geringerem Ausmaß die Konzentration löslicher Phenole und die Lignin-Zusammensetzung mit der Resistenz korrelieren. Eine Reihe von Zellwand-gebundenen Resistenz-korrelierten Metaboliten und die Stoffwechselwege wurden identifiziert. Die Stressversuche ergaben, dass ein Befall mit V. longisporum keinen zusätzli-chen Trockenstress auslöst und daher beide Stressformen weitgehend unabhängig, d.h. ohne synergistische Wechselwirkung wirken. Dementsprechend war die genotypische Resistenz auch unter Trockenstressbedingungen stabil, während resistente Rapsgenotypen auch unter Befallsdruck durch V. longisporum keine verminderte Trockenheitstoleranz zeigten. Der Ab-gleich von QTL-Positionen mit Genompositionen und mit globalen Transkriptom-Daten aus definiertem Material ergab weitere Hinweise auf Kandidatengene für die zielgerichtete Marker-Entwicklung. Eine Reihe von KASP-Markern wurden abgeleitet und validiert, die für eine Hochdurchsatz-Selektion geeignet sind. Mit diesen Ergebnissen werden wichtige Grundlagen geliefert, um den Züchtungsfortschritt hinsichtlich Stressresistenz zu beschleunigen und die Zukunft der agronomisch wichtigen Nutzpflanze Raps als wichtigste Ölfrucht in Deutschland und darüber hinaus sicherzustellen.

mehr anzeigen weniger anzeigen

Abschnittsübersicht