Suchergebnis in den Forschungsaktivitäten der Entscheidungshilfevorhaben
| Titel: | Verbundprojekt: Verringerung des Mykotoxingehaltes von Weizen bei Befall mit Ährenfusariosen durch zuchtmethodische Verfahren - Teilprojekt 1: Zuchtmethodische Verfahren |
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| Beschreibung (dt.): | Ährenfusariosen zählen zu den wichtigsten Weizenkrankheiten, die neben Ertrags- und Qualitätseinbußen zur Belastung des Ernteguts mit krebserregenden Mykotoxinen, v.a. Deoxynivalenol (DON) führen. Zum Schutz des Verbrauchers und um insbesondere in feucht-warmen Jahren die Widerstandsfähigkeit des Weizens gegen die Infektion mit Ährenfusarien zu verbessern, sollen im Rahmen dieses Verbundprojektes mit der LfL neue zuchtmethodische, biometrische und markergestützte Erkenntnisse integriert und so eine schnellere und effizientere Entwicklung resistenter Sorten im adaptierten W-Weizenmaterial ermöglicht werden. Das Bundessortenam erhält zusätzliche wissenschaftliche Erkenntnisse zur Optimierung der Sortenprüfung auf Fusarium-Resistenz. Aus zuchtmethodischer Sicht werden in diesem Teilprojekt folgende Ziele verfolgt: 1. Phänotypische Erfassung der Aufspaltungsvariation und Häufigkeit von Transgressionen von vier spaltenden Winterweizenpopulationen, von denen zwei Rht-Gene enthalten. 2. Beziehung zwischen der visuellen Ährenbonitur, der Fusarium-Myzelmenge (ELISA) und dem DON-Gehalt des Erntegutes an einer ausgewählten Stichprobe der spaltenden Nachkommenschaften. 3. Einfluss der Verwendung von Zwerg (Rht-)Genen und weiterer morphologischer Merkmale auf die Resistenz. Die Rht (reduced height)-Gene sind in vielen deutschen Sorten vorhanden und bewirken eine starke Verminderung des Längenwachstums ('Kurzstroh-, Zwerggene'): Klärung, ob Rht-Genen mit Anfälligkeitsallelen für Ährenfusariosen gekoppelt sind. 4. Erprobung eines neu entwickelten ELISA auf Fusarium-Myzel für den breiten Einsatz in der züchterischen Praxis. |
| Ergebnis (dt.): | Ährenfusariosen zählen weltweit zu den bedeutendsten Weizenkrankheiten. In Deutschland werden auf circa 50% der Weizen-Vermehrungsfläche Weizensorten angebaut, die das ertragssteigernde Kurzstroh-Gen Rht-D1b (syn. Rht2) tragen. Zur Untersuchung der Aufspaltungvariation für die Fusariumresistenz und des Einflusses des Rht-D1b-Gens auf die Resistenz gegen Ährenfusarium wurden vier für das Rht-D1b-Gen spaltende Populationen aus adaptierten Weizeneltern (Apache × Biscay, Romanus × Pirat, History × Rubens und Solitär × Travix) in jeweils fünf Umwelten geprüft. Darüber hinaus wurde ein neuartiger Fusariummyzel-ELISA-Test des Julius-Kühn-Institutes in Quedlinburg entwickelt und optimiert. Im Jahr 2006 wurden Genotypen jeweils eines Wuchshöhenbereiches selektiert und auf ihren DON- sowie Pilzmyzelgehalt untersucht, die entweder homozygot das Kurzstroh-Allel Rht-D1b oder das Wildtyp-Allel Rht-D1a trugen. Anhand der beiden Rht-D1-Subpopulationen ergab sich eine, im Vergleich zur Gesamtpopulation zwar abgeschwächte, jedoch immer noch deutliche Erhöhung der Fusariumanfälligkeit von 7 - 27% durch Rht-D1b im Vergleich zum Wildtyp-Allel Rht-D1a. Im DON-Gehalt bewirkte Rht-D1b-Präsenz sogar eine Erhöhung von 25 - 48% und im Pilzmyzelgehalt von 9 - 55%. Die Konzentrationen an DON und Pilzmyzel zeigten jedoch große Schwankungen in Abhängigkeit des genetischen Hintergrundes. Anhand von zwei Sätzen isogener Linien konnten negative Auswirkungen auf die Fusariumresistenz auch für weitere bedeutende Rht-Allele wie Rht-B1b und Rht8 nachgewiesen werden. In einem faktoriellen Versuch wurde die Ausprägung des Fusariumbefalls von adaptierten Winterweizensorten mit mittlerem bis hohem Resistenzniveau nach Inokulation mit verschiedenen F. graminearum bzw. F. culmorum-Isolaten mit hoher bis sehr hoher Aggressivität geprüft. Es zeigten sich keine signifikanten Sorte × Isolat-Interaktionen, jedoch stieg das Befallsniveau auch bei resistenteren Sorten mit zunehmender Aggressivität der Isolate signifikant an. Insgesamt sind die negativen Effekte der Rht-Allele, im speziellen von Rht-D1b stark vom genetischen Hintergrund abhängig, somit besteht die Möglichkeit zukünftig die positiven agronomischen Eigenschaften von Rht-D1b in neuen Sorten mit verbesserter Fusariumresistenz zu kombinieren. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.04.2005 / Ende: 31.03.2008 |
| Ausf. Einrichtung: | Landessaatzuchtanstalt (720) Universität Hohenheim, Stuttgart |
| Förderprogramme: | Entscheidungshilfebedarf |
| Stichpunkte: | verbraucherschutz; mykotoxin; don; winterweizen; ackerbau; resistenzzüchtuhng; markergestützte selektion; , Pflanzenzucht |
| Förderkennzeichen: | 2804HS015/1 |
| Dokument zum Download: | 04HS015_1.pdf (309 KB) |
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