Kartierung und züchterische Nutzung von Resistenzen gegen die Weizenblattdürre (<em>Pyrenophora tritici-repentis</em>)

Abstract

Die Weizenblattdürre ist eine weltweit auftretende Blattkrankheit bei Weizen, die durch das nekrotrophe pilzliche Pathogen Pyrenophora tritici‐repentis (Died.) Drechs. (anamorph: Drechslers tritici‐repentis (Died.) Shoem.) hervorgerufen wird, das, aufgrund seiner Fähigkeit Nekrosen bzw. Chlorosen an einem Differentialsortiment zu bilden, in acht Rassen eingeteilt wird. Die Weizenblattdürre hat infolge veränderter Produktionstechniken (reduzierte Bodenbearbeitung, engere Fruchtfolge) in jüngster Zeit an Bedeutung gewonnen und führt zu Ertragsverlusten zwischen 3‐50 %. Die Entwicklung und der Anbau gegenüber P. tritici‐repentis (Ptr) resistenter Weizensorten ist langfristig gesehen die effizienteste sowie ökologisch und ökonomisch sinnvollste Strategie zur Ertragssicherung. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Virulenz in Deutschland vorkommender Ptr‐Isolate zu erfassen und diese zu charakterisieren. Basierend auf diesen Erkenntnissen sollte die Genetik der Ptr‐Resistenz in verschiedenen DH‐Populationen aufgeklärt und Resistenz‐QTL kartiert werden. Von den zehn Ptr‐Einzelsporisolaten aus Deutschland und Ungarn wurden anhand des Schadbilds am Ptr‐Differentialsortiment sieben eindeutig den Ptr‐Rassen 1, 3, 6 bzw. 8 zugeordnet. Es dominierte die Rasse 8 mit vier Isolaten. Vier DH‐Populationen (Solitär x Türkis, Jenga x Tuareg, Jenga x Toras, Ritmo x K56822) wurden mit AFLP‐, SSR‐ und DArT‐Markern genotypisiert, und genetische Karten mit einer Länge zwischen 941,3 cM und 1404,8 cM wurden erstellt. Zur Phänotypisierung der Untersuchungspopulationen wurden Feldversuche sowie Ganzpflanzenversuche und Blattsegmenttests unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt und der von P. tritici‐repentis hervorgerufene prozentuale Blattflächenbefall erfasst. Bei allen Experimenten konnten eine quantitative Vererbung der Ptr‐Resistenz und signifikante Unterschiede zwischen den Genotypen nachgewiesen werden. Basierend auf den Feldversuchsdaten der DH‐Populationen Solitär x Türkis und Jenga x Tuareg wurden QTL für Ptr‐Resistenz auf den Weizenchromosomen 1A, 3B und 5A bzw. 1A, 2B und 4D detektiert. Der Resistenz‐QTL auf Chromosom 1A erklärt in den beiden Populationen 21,9 % bzw. 27,8 % der phänotypischen Varianz. Die DH‐Populationen Solitär x Türkis und Jenga x Tuareg wurden des Weiteren mit den Ptr‐Isolaten ASC1 (Ptr‐Rasse 1) und A195 (Ptr‐Rasse 8) zu zwei Entwicklungsstadien (BBCH13 und BBCH23) im Ganzpflanzenversuch inokuliert. Bei beiden Populationen konnte der im Feldversuch auf Chromosom 1A lokalisierte QTL bestätigt werden. In der Population Jenga x Tuareg wurden weitere Resistenz‐QTL auf den Chromosomen 5A und 5B lokalisiert. Neben dem Haupt‐QTL auf Chromosom 1A wurden bei der DH‐Population Solitär x Türkis sechs weitere Resistenz‐QTL gegenüber den Ptr‐Rassen 1 und 8 detektiert, die zwischen 15,9 % und 7,2 % der phänotypischen Varianz erklären. Im Blattsegmenttest mit den Ptr‐Isolaten A195 (4 Populationen) und ASC1 (1 Population) konnten 13 Resistenz‐QTL auf den Chromosomen 1A, 1D, 2B, 3B, 4A, 5B, 7A und 7B lokalisiert werden. Aufgrund einer nur mäßigen Übereinstimmung mit den QTL der Ganzpflanzen‐ und Feldversuche, werden die Resultate der Blattsegmentversuche mit Vorsicht betrachtet.