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Ein kombinierter Ansatz aus Systembiologie und Hochdurchsatzanalysen zur Erzeugung nachhaltiger Resistenzen gegen Viren in Kulturpflanzen (COBRA)

Projekt

Produktionsverfahren

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Produktionsverfahren


Förderkennzeichen: JKI-RS-08-3374
Laufzeit: 01.07.2014 - 30.11.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Um dieses Ziel zu erreichen, sollen in Gerste, Tomate und Pfirsich sämtliche Informationen zu Pflanze-Virus-Interaktionen in einer Datenbank gesammelt und genutzt werden, um Kandidaten-Resistenzgene zu identifizieren. Neue Anfälligkeitsfaktoren werden außerdem durch positionelle Klonierung in Arabidopsis und Gerste isoliert. Kandidatengene werden durch Komplementation, Mutationsanalyse und durch die Analyse natürlicher genetischer Diversität getestet und verifiziert. Für ausgesuchte Kandidaten werden gezielt Wirt-Virus Interaktionsstudien durchgeführt.

Durch Pflanzenviren werden jährlich hohe Ertragseinbußen in der Landwirtschaft verursacht. Da die direkte Bekämpfung der Viren nicht möglich ist, besteht die einzige Möglichkeit zur Vermeidung von Ernte- und Qualitätsverlusten im Anbau resistenter Sorten. In dem Projekt COBRA sollen mit Hilfe eines kombinierten Ansatzes aus Systembiologie und verschiedenen Hochdurchsatzmethoden Wirtsfaktoren, welche für die Virusinfektionen erforderlich sind (Kandidaten-Anfälligkeitsgene), in den Kulturarten Gerste, Tomate und Pfirsich identifiziert werden. Für die Isolierung des Resistenzgens rym13 wurden die bisherigen Daten mit der aktuellen Referenzsequenz der Gerste abgeglichen und entsprechenden Kandidatengene in den beiden Kartierungspopulationen kartiert. Der Aufbau der Kartierungspopulation für die Isolierung des Resistenzgens Ryd3 wurde weiter fortgeführt (ca. 7400 F2-Pflanzen). Eine weitere Eingrenzung des Zielbereiches konnte aufgrund fehlender Rekombination nicht erfolgen, daher werden im nächsten Berichtszeitraum weitere RILs phänotypisiert. Weiterhin wurden Akzessionen der Genbank in Gatersleben, sowie Nachkommen einer TILLINGPopulation auf Resistenz gegen den Gelbmosaikvirus komplex untersucht. Von 178 untersuchten Akzessionen zeigten 40 eine Resistenz gegenüber dem Gelbmosaik-Komplex bzw. einzelnen Viren (BaMMV/BaYMV). Aus der TILLING-Population wurde bisher ein Genotyp in der Klimakammer durch mechanische Inokulation als resistent bestätigt. Zusätzlich zeigten 461 Pflanzen auf einer mit Gelbmosaik kontaminierten Fläche keinen Befall mit den einzelnen oder beiden Viren des Gelbmosaik-Komplexes. Diese werden in einem nächsten Schritt mechanisch inokuliert.

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