Suche nach Resistenzgenen in Gerstenwildart

Gerste ist nach Weizen die wichtigste Getreideart in Deutschland. Für deren nachhaltige Züchtung ist es unerlässlich, neue zusätzliche Genressourcen zu erschließen.

Eine solche Ressource ist der so genannte sekundäre Genpool der Gerste, der von einer einzelnen Gerstenwildart, H. bulbosum, repräsentiert wird. Bisherige Forschungsarbeiten am Julius Kühn-Institut (JKI) und anderen Forschungsgruppen zeigten, dass dieser Genpool zahlreiche züchterisch bislang noch nicht erschlossene Resistenzgene gegen gefährliche Krankheitserreger der Gerste bietet.

Partner aus Forschung und Wirtschaft wollen in dem jetzt gestarteten dreijährigen Verbundvorhaben aus diesem Genpool neue Resistenzen für die Züchtung gesunder Gerstesorten nutzbar machen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Vorhaben im Rahmen der Förderinitative „Pflanzenbiotechnologie der Zukunft“ finanziell. Beteiligt sind neben dem Julius Kühn-Institut das Leibniz Institut für Kulturpflanzenforschung (IPK), die Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Freising-Weihenstephan sowie sechs deutsche Gerstenzüchtungsunternehmen.

Gesunde und widerstandsfähige Pflanzen anzubauen ist wichtig, um Ertrag und Qualität zu sichern. Um die Resistenz unserer Gerstesorten gegen verschiedene Krankheitserreger wie Schadpilze und Viren zu verbessern, müssen kontinuierlich neue wirksame Resistenzgene gesucht und in das aktuelle Zuchtmaterial eingekreuzt werden. Bislang stand dafür nur der primäre Genpool der Gerste zur Verfügung. Das sind die Kulturgerste selbst (Hordeum vulgare) und eine mit ihr eng verwandte Unterart (H. vulgare subsp. spontaneum). Diesen Genpool nutzt die Gerstenzüchtung bereits seit Jahrzehnten als Genressource. Da sich neue Pathogene stärker ausbreiten, wird es für eine nachhaltige Gerstenzüchtung zunehmend wichtiger, auch die Gerstenwildart H. bulbosum als Genressource zu erschließen.

Im Fokus des Verbundprojektes zum sekundären Genpool der Gerste steht die Entwicklung von molekularen Markern. Damit können solche Kreuzungsnachkommen schnell und präzise identifiziert werden, die auf ihren Chromosomen Resistenz bedingende, durch Kreuzung übertragene Chromosomensegmente aus H. bulbosum tragen. Dieses Ziel soll mit Hilfe methodisch fortgeschrittener Ansätze aus der pflanzlichen Genomanalyse erreicht werden.

„Bei erfolgreichem Verlauf dieses Vorhabens werden diagnostische, mit speziellen Krankheitsresistenzgenen assoziierte DNA-Marker zur Verfügung stehen. Sie erlauben es den beteiligten Züchtungsunternehmen, schnell und mit hoher Vorhersagegenauigkeit Gerstepflanzen mit der gewünschten Ausstattung an neuen Krankheitsresistenzen für den weiteren Züchtungsprozess auszulesen“, erläutert Dr. Brigitte Ruge-Wehling, Züchtungsforscherin am JKI.

Das Projekt in Kürze:
Laufzeit:
3 Jahre ab 01.01.2012 (mit unterschiedlichen Startzeiten einzelner Partner)
Titel des BMBF-Projektes:
„Genomics-basierter Ansatz zur Nutzbarmachung des sekundären Genpools für eine nachhaltige Gerstenzüchtung“ (TRANS-BULB) (Projektvolumen gesamt: ca. 600.000 Euro)

Förderkennzeichen BMBF: 0315966B

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Dr. Brigitte Ruge-Wehling
Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3a, OT Groß Lüsewitz, 18190 Sanitz
Tel.: 038209 / 45 208
zl@jki.bund.de