Verbesserung der Resistenz von Winterraps (Brassica napus L.) gegen Verticillium longisporum
Lade...
Datum
Autor:innen
Betreuer/Gutachter
Weitere Beteiligte
Beteiligte Institutionen
Herausgeber
Zeitschriftentitel
ISSN der Zeitschrift
Bandtitel
Verlag
Lizenz
Zitierlink
Zusammenfassung
Der in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegene Bedarf an Rapsöl im Food- und Non-Food-Bereich und die damit verbundene Ausweitung des Winterrapsanbaus hat in Mittel- und Nordeuropa zu einem verstärkten Auftreten des bodenbürtigen Pathogens Verticillium longisporum geführt, wodurch sich die sog. krankhafte Abreife als neue wichtige Krankheit im Rapsanbau etablieren konnte. Im Genpool von Brassica napus ist bislang keine Resistenz gegen V. longisporum bekannt. Deshalb sollten im Rahmen dieser Arbeit zunächst B. rapa- und B. oleracea-Genbankherkünfte hinsichtlich ihres Resistenzverhaltens gegenüber V. longisporum untersucht werden, um resistente Eltern für interspezifische Hybridisierungen auszuwählen. Über Kreuzungen zwischen resistenten B. rapa- und B. oleracea-Genotypen sollten anschließend die in den Ausgangsarten identifizierten Resistenzen in neuartige Rapsformen (Resyntheseraps) und somit in den B. napus-Genpool transferiert werden. Mithilfe von Resistenztests konnte bei den B. rapa-Akzessionen 13444, G454 (beides Chinakohl) und einer blütenblattlosen Rübsenlinie ein moderat-resistenter Phänotyp festgestellt werden. Zusätzlich zu einigen bereits in der Literatur beschriebenen resistenten B. oleracea-Akzessionen wurde die russische Weißkohlsorte Kashirka 202 (Akzessionsnummer 1428) als neue C-Genom-Quelle für V. longisporum-Resistenz identifiziert. Nach interspezifischen Kreuzungen dieser putativ resistenten Ausgangslinien konnten zahlreiche Resynthesen identifiziert werden, die nach künstlicher Inokulation mit V. longisporum signifikant weniger Krankheitssymptome zeigten als die tolerant eingestufte Referenzsorte "Express". Insbesondere zeichneten sich einige weitere Resyntheselinien aus der Kreuzung B. rapa 56515 (Chinakohl "He Tou Zao") x B. oleracea 8207 (syrische Wildkohlsammlung) durch eine ausgeprägte Resistenz aus. Eine sehr gute V. longisporum-Resistenz wurde ebenfalls in Resynthesen aus Kreuzungen zwischen Kashirka 202 und Ölrübsenlinien mit 00- bzw. 0+-Qualität festgestellt. Aufgrund genetischer Variation für Erucasäuregehalt in Kashirka 202 zeichneten sich einige dieser Resistenzträger auch durch weitgehend erucasäurefreies Öl, manche zusätzlich durch einen moderaten Samenglucosinolatgehalt aus. Diese Kombination von Verticillium-Resistenz mit 0+-Qualität stellt ausgesprochen wertvolles Material für Rückkreuzungen mit Elitezuchtmaterial dar. Um die genetische Basis der Resistenz zu beleuchten und einen ersten Schritt zur Entwicklung von Werkzeugen für eine markergestützte Selektion zu machen, wurde erstmals eine QTL-Analyse (quantitative trait loci) für V. longisporum-Resistenz in B. napus durchgeführt. Hierfür wurde in einer für V. longisporum-Resistenz spaltenden doppelhaploiden (DH) Population eine genetische Kopplungskarte anhand von AFLP- (amplified fragment length polymorphism), SSR- (simple sequence repeat) und RFLP- (restriction fragment length polymorphism) Markern erstellt und signifikante Resistenz-QTL aufgrund von Daten aus künstlichen Inokulationen der DH-Linien mit V. longisporum-Isolaten in vier Gewächshausexperimenten ermittelt: Insgesamt konnten vier signifikante QTL identifiziert werden, die zusammen 45,7% der phänotypischen Varianz für V. longisporum-Reaktion in dieser Kreuzung erklärten. Für die Entwicklung von molekularen Markern zum Einsatz für eine markergestützte Selektion eignen sich insbesondere zwei Resistenz-QTL auf den Chromosomen N14 und N15, die in mehreren unabhängigen Experimenten detektiert wurden und offenbar eine nur geringe Umweltinteraktion aufweisen,. Die entsprechenden Genomregionen und die mit den QTL eng gekoppelten Marker sollen in weiterführenden Arbeiten als Ausgangspunkt für vergleichende Analysen verschiedener Resistenzquellen verwendet werden. Ferner können sie für eine karten- und syntäniegestützte Klonierung der beteiligten Gene sowie zur Pyramidisierung unterschiedlicher Resistenzallele in neuen Winterrapssorten dienen.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Plant Breeding, 126, (2007), No. 6, 596-602; Phytopathology, Vol. 97, No. 11 (2007), 1391-1396; Phytopathology, Vol. 98, No. 2 (2008), 215-221