Identification and mapping of resistance genes against soil-borne viruses in barley (Hordeum vulgare L.) and wheat (Triticum aestivum L.)
Lade...
Datum
Autor:innen
Betreuer/Gutachter
Weitere Beteiligte
Beteiligte Institutionen
Herausgeber
Zeitschriftentitel
ISSN der Zeitschrift
Bandtitel
Verlag
Lizenz
Zitierlink
Zusammenfassung
Eine der bedeutendsten Viruskrankheiten im europäischen Wintergerstenanbau ist die bodenbürtige Gelbmosaikvirose, die durch einen Erregerkomplex, bestehend aus Barley Mild Mosaic Virus (BaMMV), Barley Yellow Mosaic Virus (BaYMV) und BaYMV-2, verursacht wird. Zudem sind Wheat Spindle Streak Mosaic Virus (WSSMV) und Soil-borne Cereal Mosaic Virus in den letzten Jahren im europäischen Raum verstärkt an Winterweizen aufgetreten. Aufgrund der vektoriellen Übertragung dieser Viren durch den bodenbürtigen Pilz Polymyxa graminis ist eine chemische Bekämpfung weder effektiv noch ökonomisch. Die einzige effiziente Bekämpfungsmöglichkeit besteht somit im Anbau resistenter Sorten. Das wesentliche Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, molekulare Marker für Resistenzgene der Gerste gegen die Gelbmosaikvirose zu identifizieren, indem genetische Ressourcen mit Hilfe PCR-basierter Marker im Hinblick auf bekannte Resistenzgene analysiert sowie spaltende DH-Populationen auf neue Resistenzen untersucht wurden. Bezüglich Weizen zielte das Projekt auf die Identifikation von resistenten bzw. toleranten Sorten gegenüber SBCMV ab, gefolgt von einer molekularen Genotypisierung des bearbeiteten Weizenmaterials als Grundlage für ein gezieltes Resistenzzüchtungsprogramm. Nachdem 120 exotische Gerstenherkünfte mittels des SSR-Markers Bmac0029 auf die Resistenzgene rym4/rym5 analysiert wurden, zeigten sieben Genotypen eine von rym4/rym5 unabhängige Resistenz gegen BaYMV und BaMMV in Feldversuchen. Diese exotischen Gersten stellen nach weiteren Allelietests mit Resistenzdonoren wertvolles Ausgangsmaterial für eine Erweiterung der genetischen Basis gegenüber BaYMV/BaMMV dar. Um für eine zielgerichtete Selektion molekulare Marker für Resistenzgene gegen die Gelbmosaikvirose zu entwickeln, wurden sieben verschiedene DH-Populationen genotypisiert. Hierbei konnte der BaMMV Resistenzlocus von CI 3517 auf dem langen Arm von Chromosom 4H kartiert werden, genau wie das Resistenzgen rym13 der Sorte Taihoku A . Des Weiteren wurde das Resistenzgen rym12 von Muju covered 2 ebenfalls auf dem langen Arm von Chromosom 4H kartiert. Darüber hinaus wurden die Resistenzgene der japanischen Varietäten Chikurin Ibaraki 1 und Shimane Omugi auf Chromosom 6H kartiert. Im Hinblick auf deren Lokalisation auf Chromosom 6H kann vermutet werden, dass es sich um identische Resistenzloci handelt. Um dies bestätigen zu können, sind weitere Allelietests notwendig. Zur Identifikation resistenter Weizengenotypen gegenüber dem Soil-borne Cereal Mosaic Virus (SBCMV) wurden 1146 Sorten und Akzessionen unterschiedlicher Züchter in Feldversuchen in Frankreich getestet, von denen 64 potentielle Kreuzungspartner auf molekularer Ebene unter Verwendung von 40 Mikrosatelliten und 30 EcoRI+3/MseI+3 AFLP-Primerkombinationen charakterisiert wurden. Innerhalb des Sortimentes wurde anhand der SSR-Daten eine genetische Diversität (DI) von DI=0,57 ermittelt und die genetische Ähnlichkeit (GS) umfasste einen Bereich von GS=0,19-0,86 (Mittelwert GS=0,49). Basierend auf den AFLP-Analysen wurde eine genetische Diversität von H =0,52 ermittelt und die genetische Ähnlichkeit wurde mit GS=0,50-0,97 (Mittel GS=0,74) bestimmt. Im Hinblick auf die genetische Diversität differenziert nach der Herkunft (Züchterhäuser) der jeweiligen Akzessionen, konnte für das dänische (H =0,443) und deutsche Sortiment (H =0,439) eine ähnlich große genetische Diversität beobachtet werden. Dagegen war die Diversität innerhalb der Akzessionen aus Frankreich mit H =0,524 deutlich größer. Die hier präsentierten Ergebnisse der genetischen Diversität von Zuchtmaterial der Gerste und des Weizens verschiedener europäischer Züchter verdeutlichen das große Potenzial für zukünftige Züchtungsprogramme. Des Weiteren ermöglicht die Entwicklung von molekularen Markern für verschiedene Virusresistenzgene die Identifizierung und Bestätigung der chromosomalen Lokalisation und die indirekte marker-gestützte Selektion auf diese Resistenzen ( Smart Breeding ).Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Aachen: http://www.shaker.de/: Shaker ; 2007 (Berichte aus der Agrarwissenschaft)