Kartierung und züchterische Nutzung neuer Resistenzquellen gegen die pilzlichen Schaderreger <i>Pyrenophora teres</i> f. <i>teres</i> und <i>Puccinia hordei</i> der Gerste (<i>Hordeum vulgare</i>)

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung und Lokalisation von Resistenzen gegen Pyrenophora teres f. teres in den Gerstenlinien “HHOR3073“ und “HHOR9484“ und gegen Puccinia hordei (Otth) in der aus dem ehemaligen Jugoslawien stammenden Landrasse “MBR1012“. Die Netzfleckenkrankeit ist in den vergangenen Jahren im Gerstenanbau verstärkt aufgetreten und der Zwergrosterreger gehört zu den bedeutendsten Krankheiten der Gerste weltweit, so dass die Verbesserung der Resistenz gegen diese Pathogene heute ein wichtiges Zuchtziel in der Gerstenzüchtung darstellt.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte zunächst eine effektive Versuchsanlage zur sicheren Erfassung der Netzfleckenresistenz unter Feldbedingungen entwickelt werden (Summer-Hill-Trials). Basierend auf dreijährigen und zweiortigen Versuchen mit DH-Linien der Kreuzung Uschi x HHOR3073 und (Post x Viresa) x HHOR9484 ergab sich unter Nutzung dieser Versuchsanlage eine zufriedenstellende Heritabilität der Netzfleckenresistenz (h2=0,80 und h2=0,62) und eine kontinuierliche Variation in der Reaktion auf eine Netzfleckeninfektion. Die DH-Linien wurden zusätzlich im Blattsegmenttest (BST) mit differenzierenden Monokonidiallinien charakterisiert.
Basierend auf genetischen Karten mit einer Länge von 705,7 cM (Uschi x HHOR3073) und 1035,8 cM (P x V) x HHOR9484 und entsprechenden phänotypischen Daten konnten in der Population Uschi x HHOR3073 vier Quantitative trait loci (QTL) für die Resistenz unter Freilandbedingungen auf den Chromosomen 2H, 3H und 5H lokalisiert werden. Mit den verschiedenen Isolaten wurden desweiteren im Blattsegmenttest jeweils zwei QTL auf den Chromosomen 3H und 7H und ein Monogen auf Chromosom 7H kartiert. Für die Resistenz unter Freilandbedingungen konnten in der Population (Post x Viresa) x HHOR9484 drei QTL auf dem Chromosomen 5H und 1 QTL auf Chromosom 7H lokalisiert werden und im Blattsegmenttest ein QTL auf Chromosom 3H und zwei QTL auf den Chromosomen 4H und 5H.
Untersuchungen zur Zwergrostresistenz an der DH-Population MBR1012 x Scarlett mit dem Isolat I-80 und ergaben eine Segregation von 48 resistenten : 43 anfälligen Linien (χ²1:1 = 0,29), d.h. eine Anpassung an das bei monogener Vererbung erwartete Spaltungsverhältnis von 1R:1S. Unter Anwendung von simple sequence repeats (SSR) und single nucleotide polymorphism (SNP) Markern konnte die aus MBR1012 stammende Resistenz in der telomeren Region des Chromosoms 1HS kartiert werden. Der nächste flankierende Marker wurde 0,8 cM distal (GBS546, GBMS187) und 6,0 cM proximal (GMS21) der Resistenz kartiert.
Im Rahmen der Arbeit konnten somit Marker für Resistenzgene und QTL gegen P. teres und P. hordei identifiziert werden, welche geeignet sind die genetische Basis für diese Resistenzen im Sortenmaterial zu erweitern.