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Identifizierung von exprimierten Genen in Erlen-Genotypen bei Befall durch Phytophthora×alni als Grundlage für die Entwicklung genetischer Marker für Phytophthora-Toleranz
Projekt
Förderkennzeichen: 22020617
Laufzeit: 01.03.2020
- 28.02.2023
Fördersumme: 431.759 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Stichworte: Waldbau, Erlen (Alnus incana), Forstgenetik, Phytophthora, Toleranz, Pflanzenschutz, nachwachsende Rohstoffe
Der Oomycet Phytophthora×alni stellt ein prominentes Pathogen in den Erlen-Beständen Deutschlands dar. Der klimatische Wandel kann zu einer weiteren räumlichen Verbreitung und Bedrohung der Bestände der Schwarz-Erle (Alnus glutinosa) in Deutschland und Europa beitragen. Ökologische und ökonomische Schlüsselfunktionen der Erle können durch das Pathogen akut gefährdet werden. Gleichzeitig steigt die Bedeutung der Schwarz-Erle aufgrund ihrer Fähigkeit Standorte zu besiedeln, die u.a. durch das Eschentriebsterben frei geworden sind. Das Projekt baut auf die bereits erreichten Ergebnisse zur Selektion von Schwarz-Erlen mit einer herabgesetzten Anfälligkeit gegenüber dem Pathogen auf, setzt jedoch den Schwerpunkt auf die genetischen Unterschiede zwischen toleranten und anfälligen Pflanzen. Intra- und interspezifische Unterschiede in der Genexpression einzelner Genotypen in Folge einer experimentellen Infektion mit P.×alni in Erlen-Arten stellen dabei die Ausgangsbasis dar. Als Untersuchungsobjekte dienen dabei vorliegende hoch und gering anfällige Klone von A. glutinosa, aber auch hoch anfällige Klone von Alnus incana zum Vergleich. Die genetischen Unterschiede werden im Rahmen von differentiellen Transkriptom- Analysen identifiziert. Kandidaten für hoch- und runterregulierte Gene werden in Einzelexperimenten mittels Real-time PCR qualitativ und quantitativ evaluiert. Die Analysen erlauben zusätzlich erste Einblicke in die Virulenzfaktoren des Pathogens und die Abwehrantwort der Erle gegenüber P.×alni und tragen damit substantiell zum Verständnis des Erlensterbens bei. Zusätzlich werden Arbeiten durchgeführt, die helfen sollen die Transkriptionsdaten mit potentiellen Markern auf der DNA-Ebene zu verknüpfen. Dafür werden in natürlichen Befallsgebieten in Brandenburg anfällige und tolerante Bäume bonitiert, um mindestens sechs In-situ-Kreuzungen von anfälligen und toleranten Bäumen durchgeführt.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Waldbau
- Forstgenetik
- Nachwachsende Rohstoffe