Identifizierung und Kartierung von QTL für Resistenz gegenüber der Septoria- Blattdürre (Zymoseptoria tritici) des Weizens in der Akzession HTRI1410

  • Frances Karlstedt Julius Kühn-Institut

Abstract

Zymoseptoria tritici, der Erreger der Septoria-Blattdürre (STB), verursacht weltweit Ertragsver-luste von bis zu 50 % und hat an Bedeutung durch Veränderungen im Weizenanbau gewonnen. Der Anbau resistenter Sorten ist der kostengünstigste und umweltfreundlichste Weg, diese Ver-luste zu reduzieren. Typische Symptome dieses Schaderregers sind nekrotische Blattflecken. Häufig genutzte Fungizide, wie Strobilurine und Azole verlieren ihre Wirksamkeit bei der Be-kämpfung von STB. Folglich besteht die Notwendigkeit, Genbank-Akzessionen auf Resistenzen zu untersuchen, Informationen über die Genetik der Resistenz zu gewinnen und molekulare Marker für den effizienten Einsatz neuer Resistenzen in der Weizenzüchtung zu entwickeln. Die Spelzweizen Genbankakzession HTRI1410 erwies sich in Feldversuchen als resistent und da-mit wertvolle Quelle für die Verbesserung der Resistenz gegen Z. tritici in Brotweizen. Um die Genetik der STB-Resistenz in HTRI1410 zu untersuchen, wurde eine DH-Population, beste-hend aus 135 Linien, die aus Kreuzungen von HTRI1410 mit den drei anfälligen Sorten ‘Alcedo’, ‘Jenga’ und ‘Solitär’ stammen, erzeugt. Basierend auf zweijährigen und dreiortigen Feldver-suchsergebnissen ergab sich eine Heritabilität h²= 0,55 für die STB-Resistenz. Zusätzlich zu diesen umfangreichen Versuchen wurde eine künstliche Inokulation in einem Blattsegementtest mit drei ausgewählten Isolaten (IPO323, IPO98022, IPO98050) durchgeführt und die mittlere, nekrotisierte Blattfläche bestimmt. Eine quantitative Variation für die Reaktion hinsichtlich einer Zymoseptoria-Infektion wurde beobachtet und ein signifikanter genotypischer Effekt festgestellt. Parallel dazu wurde die Population mit dem 90k iSelect SNP Chip genotypisiert. Die genotypi-schen Daten wurden für die Erstellung einer genetischen Karte verwendet. Etwa 6.000 SNPs erwiesen sich als polymorph zwischen der resistenten Akzession und den drei anfälligen Eltern. Von diesen wurden 1.118 SNPs auf dem A-Genom kartiert, 1.326 SNPs auf dem B-Genom und 267 SNPs auf dem D-Genom. In QTL-Analysen basierend auf den Feldversuchsergebnissen, wurden QTL auf den Chromosomen 5A, 4B und 7B lokalisiert. Basierend auf dem Blattseg-menttest wurden 17 QTL auf den Chromosomen 1A, 2A, 3A, 4A, 6A und 1B, 2B, 5B nachge-wiesen. Weiterhin wurden KASP-Marker für entsprechende QTL entwickelt, die eine markerge-stützte Selektion auf STB-Resistenz erlauben.

Veröffentlicht
2020-02-25
Ausgabe
Rubrik
Dissertation