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| Titel: | Selektion und Charakterisierung von Gerste mit Resistenz gegen freilebende Nematoden |
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| Titel (englisch): | Selection und characterisation of barley with resistance to free-living nematodes |
| Beschreibung (dt.): | In diesem Projekt sollen Gerstenherkünfte mit Resistenz gegen freilebende Nematoden der Gattung Pratylenchus(P. penetrans, P. neglectus) identifiziert und genetisch charakterisiert werden, um Marker für den Einsatz während der Züchtung zu erstellen. Diese Marker werden benötigt, um den Züchtungsprozess in Richtung marktreifer Sorten zu beschleunigen. Durch den Anbau nematodenresistenter Gerste sollen die Erträge im Getreideanbau gesichert werden. Gerstenherkünfte mit reduziertem Nematodenbefall wurden mit anfälligen Gersten gekreuzt, um daraus DH-Populationen zu erzeugen. Diese Populationen werden zur Bestimmung der Vererbung verwendet. Dadurch sollen Resistenzgene im Gerstengenom lokalisiert und mit molekularen Markern kartiert werden. Es sollen gekoppelte diagnostische Marker entwickelt werden, die die routinemäßige Selektion resistenter Pflanzen erlauben. Die Marker sollen den aufwendigen Resistenztest ersetzen. Resistente Herkünfte stehen für die Sortenzüchtung zur Verfügung. Diagnostische Marker werden zum Zwecke der Selektion während des Züchtungsprozesses eingesetzt. Resistente Sorten tragen zur Sicherung der Erträge in der Landwirtschaft bei. |
| Beschreibung (engl.): | Root lesion nematodes are the most important destructive nematode, distributed mainly in the temperate region of the world. They are polyphagous in nature and feed on several crops like wheat, barley, potatoes, banana etc. Since nematodes cannot be controlled in the field by plant protection measures, resistant varieties are highly desired. This project was initiated to determine the resistance of Hordeum vulgare and H. vulgare ssp. Spontaneum (wild barley) against root lesion nematodes, P. neglectus and P. penetrans in a greenhouse resistance test. The main aim of this project is to select resistant barley accessions and to develop double haploids by crossing selected resistant barley accessions with elite barley cultivars to map resistance genes in the barley genome and to develop molecular markers closely linked to the putative resistance genes which can be used as selectable markers during the breeding process. Finally, a field trial will be performed on heavily infested soils in Germany to demonstrate the ability of the selected barley accessions to display resistance under field conditions where they will be attacked by different root lesion nematodes at a time. |
| Ergebnis (dt.): | Für die genetische Kartierung von QTLs für die Resistenz gegen Wurzelläsionsnematoden (Pratylenchus.penetrans, Pratylenchus neglectus) in der Gerste wurde eine DH-Population aus einer Kreuzung zwischen den Wintergerstesorten Igri und Franka verwendet. Dazu wurden Experimenten nach künstlicher Inokulationen mit P. neglectus und P. penetrans im Gewächshaus- und in der Klimakammer durchgeführt. Es konnten für beide Nematodenarten eine große Variation hinsichtlich der Infektionsrate beobachtet werden, was auf eine quantitative Vererbung der Resistenz hindeutet. Eine vorhandene genetische Karte konnte um 527 DArT Marker ergänzt werden. Die neue genetische besteht Karte besteht aus 857 Markern, welche 1.157cM auf 7 Chomosomen umfassen. Basierend auf der Analyse der phänotypischen Daten konnten 5 QTLs, die auf vier Kopplungsgruppen (3H, 5H, 6H und 7H) lokalisiert sind, mit einer Resistenz gegen P. neglectus assoziiert werden. Weiterhin wurden vier QTLs, die mit Ppe2H, Ppe5H-1, Ppe6H-1 und Ppe7H bezeichnet wurden, auf den Chromosomen 2H, 5H, 6H und 7H lokalisiert. Eine vergleichende QTL-Analyse ergab gemeinsame Positionen für die P. neglectus und P. penetrans Resistenz-QTLs auf den Chromosomen Pne5H und Pne6H. |
| Ergebnis (engl.): | A DH population derived from a cross between the winter barley cultivars Igri and Franka was used for genetic mapping of QTLs associated with resistance to the root lesion nematodes caused by Pratylenchus neglectus and Pratylenchus penetrans. Artificial inoculation with P. neglectus and P. penetrans was carried out in greenhouse and climate chamber experiments. Continuous phenotypic variations in infection rate were observed for both nematode species indicating a quantitative inheritance of resistance. An existing genetic map was enriched by 527 DArT markers. The new genetic linkage map comprised 857 molecular markers that cover 1,157 cM on seven linkage groups. Using phenotypic data, five QTLs associated with resistance to P. neglectus were mapped by composite interval mapping on four (3H, 5H, 6H and 7H) linkage groups. Four QTLs associated with resistance to P. penetrans designated as Ppe2H, Ppe5H-1, Ppe6H-1 and Ppe7H were mapped on linkage groups 2H, 5H, 6H and 7H, respectively. Comparative QTL analysis revealed a co-localization of resistance-associated QTLs of P. neglectus (chromosomes 5H Pne5H and 6H Pne6H) and P. penetrans Ppe5H-1 and Ppe6H-1. |
| Laufzeit: | Beginn: 15.09.2007 / Ende: 30.11.2010 |
| Ausf. Einrichtung: | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Kiel |
| Themenfelder: | Pflanzenzüchtung, plant breeding |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Resistenz, resistance, Lebensmittelqualität, food quality, Ackerbau, crop production, Ernährungssicherung, food security, weitere Getreidearten, other cereals, Tierische Schaderreger, animal pathogens |
| Förderkennzeichen: | 2814103006 |
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"Kleegras und Grünland"
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