Nachweis von Keimpflanzenresistenzen gegenüber Braunrost mit Hilfe innovativer Phänotypisierungsmethoden

Autor/innen

  • Aleksandra Varekhina International Graduate School “Determinants of Plant Performance (DPP), Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Halle, Germany.
  • Victor Guerra Georg-August-Universität Göttingen, Department of Crop Sciences, Plant Pathology and Crop Protection section, Göttingen, Germany.
  • Andreas Stahl Julius Kühn Institute (JKI) – Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Resistance Research and Stress Tollerance, Quedlinburg, Germany.
  • Albrecht Serfling Julius Kühn Institute (JKI) – Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Resistance Research and Stress Tollerance, Quedlinburg, Germany.

DOI:

https://doi.org/10.5073/JfK.2022.11-12.07

Schlagworte:

Braunrostresistenz, Weizensorten, QTL Kartierung, Keimpflanzenresistenz, Marker

Abstract

Puccinia triticina als Auslöser des Braunrosts, ist eines der wichtigsten pilzlichen Pathogene des Weizens. Effektive Resistenzen können vor Ertragsverlusten und verringerter Qualität schützen. Mehr als 80 Braunrostresistenzgene (Lr-Gene) sind bekannt, die meisten sind vertikale Resistenzgene und sind infolge des Auftretens virulenter Braunrostrassen gefährdet, ihre Wirksamkeit zu verlieren. Daher fokussieren sich Züchtungsaktivitäten auf quantitative Resistenzgene wie z. B. Lr34 und Lr46. In einer F2 Population, die aus dem resistenten Elter Pavon F76, der Lr46 im Adultpflanzenstadium ausprägt, und der anfälligen Linie Thatcher entstanden ist, wurden bereits im Keimpflanzenstadium wirksame Resistenz-QTLs in Regionen, in denen keine bekannten Resistenzgene zu erwarten sind, nachgewiesen. Mit Hilfe innovativer Phänotypisierungsmethoden, z. B. mikroskopischen Beobachtungen und der Zählung der Uredosporen, konnten drei QTL auf den Chromosomen 2B, 4D und 7D nachgewiesen werden. Diese Resistenz-QTL erklären mehr als 11 % der phänotypischen Varianz. Von Markern innerhalb der QTL können nun KASP Marker abgeleitet werden, die für eine markergestützte Züchtung geeignet sind. Die Ergebnisse der Studie zeigen erneut, dass die Mendelschen Gesetze nicht nur auf phänotypische Merkmale anwendbar sind. Sie gelten ebenso für die Vererbung der unterschiedlichen Allele, die durch Marker nachweisbar sind und sind somit essentiell für die Markerselektion und die markergestützte Züchtung.

Veröffentlicht

2022-12-01