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Verbesserung der Schwarzrostresistenz bei Roggen durch genetische und molekulare Ansätze
Projekt
Förderkennzeichen: JKI-A-08-1207, 156 E
Laufzeit: 01.02.2017
- 31.01.2019
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Schwarzrost (Puccinia graminis f. sp. secalis) ist einer der gefährlichsten Krankheitserreger des Roggens (Secale cereale L.). Ein Befall führt in den kontinentalen Regionen Deutschlands, Polens, Weißrusslands und Russlands zu Ertragseinbußen von 30-50%. Ziele des Projektes sind die (1) Virulenzanalyse von Schwarzrostpopulationen in Deutschland und Polen, um die Rassenzusammensetzung und -komplexität zu ermitteln, was eine Voraussetzung für dauerhafte Resistenz ist, (2) Zusammenstellung eines Sortiments an unterschiedlich resistenten Roggenpopulationen, (3) Entdeckung neuer Schwarzrostresistenzgene durch Blattsegmenttests im Labor, (4) Molekulare Analyse spaltender Roggenpopulationen für Adultpflanzenresistenz im Feld, (5) Assoziationskartierung mit pflanzengenetischen Ressourcen. Diese innovativen Ziele werden folgende Ergebnisse liefern: (a) definierte, hochvirulente Rassen für Resistenzprüfungen, (b) neue effektive Resistenzgene zum Einsatz in Zuchtprogrammen, (c) gekoppelte molekulare Marker für die effektive Selektion der Zuchtbetriebe auf Schwarzrostresistenz im Adultpflanzenstadium.
Die Roggenschwarzrostpopulation in Deutschland wurde auf Virulenzfrequenz, Komplexität und Diversität getestet. An acht Standorten in Deutschland und Polen fanden Feldversuche zur Selektion auf Schwarzrostresistenz im Adultpflanzenstadium statt. Zusätzlich zu den Feldprüfungen wurden Blattsegmenttests zur Identifikation neuer Resistenzgene in Inzuchtlinien und genetischen Ressourcen durchgeführt. Di e Beurteilung der Keimpflanzen- und Adultpflanzenresistenz bildet eine wesentliche Grundlage für die zukünftige Selektion im Zuchtbetrieb. Die ersten Ergebnisse wurden auf dem Workshop zu Getreiderosten in Berlin-Dahlem und der Resistenztagung in Fulda vorgestellt.
Die Analyse deutscher und polnischer Roggenschwarzrostpopulationen in 2017 und 2018 zeigte eine extrem hohe Diversität, jedoch blieben 3 der getesteten 15 Differenziallinien befallsfrei. An 8 Standorten in DE und PL fanden zudem Feldversuche zur Selektion auf Schwarzrostresistenz im Adultpflanzenstadium statt. Zusätzlich wurden Blattsegmenttests zur Identifikation neuer Resistenzgene in Inzuchtlinien und genetischen Ressourcen durchgeführt. Die für die Resistenzen verantwortlichen Gene konnten mit molekularen Markern im Genom lokalisiert werden. Die Charakterisierung der Keimpflanzen- und Adultpflanzenresistenz bildet eine wesentliche Grundlage für die zukünftige Selektion im Zuchtbetrieb.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenzüchtung
- Pflanzenschutz
Rahmenprogramm
Ausführende Einrichtung
Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland (JKI-A)