Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wilde Verwandte hilft gegen "gelbe Gersten-Zwerge

01.09.2009
Züchtungsforscher des Julius Kühn-Instituts (JKI) nutzen neu gefundenes Resistenz-Gen aus Wildgerste, um Kulturgerste resistent gegen schädliches Gelbverzwergungs-Virus zu machen. Publikation "Theoretical and Applied Genetics" /Vol.119 Nr. 5/Sept 2009)

Gerstengelbverzwergungsvirus klingt zwar lustig, Landwirten vergeht jedoch das Lachen angesichts der Schäden, die die Viren der Luteo-Familie bei Gerste und anderem Getreide anrichten. Versuche, neue Gersten-Sorten zu züchten, die den durch Blattläuse übertragenen Viren Paroli bieten, scheiterten bisher. Keine der näheren Verwandten der Kulturgerste besaß die nötigen Resistenz-Gene.

Die Züchtungsforscher des Julius Kühn-Instituts (JKI) sind jedoch bei einer Wildart fündig geworden. Das Team um Dr. Peter Wehling hat ihr Resistenz-Gen in die Kulturgerste Hordeum vulgare übertragen und so virusresistente Pflanzen erhalten. Wie sie bei diesem "smart breeding" vorgegangen sind, beschreiben die Wissenschaftler aus dem mecklenburgischen Groß Lüsewitz im aktuellen Septemberheft der renommierten Fachzeitschrift "Theoretical and Applied Genetics".

Die JKI-Wissenschaftler erforschen als eine von zwei Arbeitsgruppen weltweit systematisch den sekundären Genpool der Gerste und seines einzigen Vertreters Hordeum bulbosum. "Diese Wildart ist nicht so nah mit unserer Gerste verwandt wie zum Beispiel die alten Landsorten im primären Genpool. Das heißt, um ihre Gene erfolgreich in die Kulturgerste einzukreuzen, muss man etwas tricksen", sagt Dr. Peter Wehling.

Bevor sich die Züchtungsforscher überhaupt an die Kreuzung wagen konnten, mussten sie zunächst ein Gen identifizieren, das die Pflanze resistent gegen das Gelbverzwergungsvirus, kurz BYDV, macht. "Bisher gibt es nur virustolerante Gerstensorten. Sie wurden vom Virus infiziert, ohne dass die Pflanzen den charakteristischen kleinen Wuchs und die Vergilbung aufwiesen", berichtet Wehling. Der Nachteil war jedoch, dass diese Pflanzen dennoch Virusträger waren und munter zur Virusverbreitung beitrugen. Denn sie wurden weiterhin von den Blattläusen angeflogen. "Das von uns neu gefundene Gen Ryd4 Hb aus Hordeum bulbosum (Hb) verleiht den Pflanzen jedoch eine vollständige Resistenz", so Wehling. Zudem seien die eingekreuzten Genstücke aus der Wildart stabil im dritten Chromosom der Kulturgerste etabliert. Damit steht die Basis, um neue resistente Gerstensorten zu züchten.

Einige weitere Kreuzungsschritte müssen die JKI-Forscher noch durchführen, um zufällig mitübertragene Hb-Gene mit unerwünschten Wirkungen zu entfernen. Doch bereits jetzt erweist sich das Erbgut der "wilden Verwandten" als großer Schatz. Die JKI-Forscher haben bereits zwei Gene gegen bodenbürtige Gelbmosaikviren, ein Gen gegen Rhynchosporium-Blattflecken, ein Gen gegen Mehltau und eines gegen Zwergrost mit modernen Kreuzungsmethoden aus Hordeum bulbosum in die Gerste Hordeum vulgare übertragen. Momentan arbeiten sie an der Resistenz gegen Ramularia und gegen Fadenwürmer (Getreidezystennematoden).

Originalpublikation DOI: 10.1007/s00122-009-1093-3
M. Scholz, B. Ruge-Wehling, A. Habekuß, O. Schrader, G. Pendinen, K. Fischer and P. Wehling: "Ryd4Hb: a novel resistance gene introgressed from Hordeum bulbosum into barley and conferring complete and dominant resistance to the barley yellow dwarf virus", TAG Theoretical and Applied Genetics, Vol. 119, Nr 5 / Sept 2009 S.837-849
Hintergrund zum Gerstengelbverzwergungs-Virus:
Das Gelbverzwergungsvirus (BYDV für Barley Yellow Dwarf Virus) profitiert vom Klimawandel. Seine Überträger sind wärmeliebende saugende Insekten wie die Haferblattlaus und die Große Getreideblattlaus. Das BYD-Virus verursacht in Wintergerste nach milden Wintern erhebliche Ertragseinbußen (zuletzt in 2007), da in solchen Wintern die Blattläuse im Januar/Februar noch aktiv sind. Die Bekämpfung ist nur durch eine rechtzeitige Insektizidbehandlung möglich, die die Vektoren abtötet, bevor sie das Virus im Pflanzenbestand verbreiten können. Eine nachhaltigere Strategie ist der Anbau resistenter Sorten.
Hintergrund zu Gerste:
Gerste ist nach Weizen die wichtigste Getreideart in Deutschland mit einer Anbaufläche von 1,961 Mio. ha (2009); davon 1,417 Mio. ha Wintergerste und 543000 ha Sommergerste. Zum Vergleich: Weizen 3,212 Mio. ha, Roggen 736.000 ha, Hafer 179.000 ha, Triticale 399.000 ha. Der größte Anteil der Gerste wird verfüttert; ein geringerer Teil (ca. 450.000 ha) entfällt auf Braugerste zur Bierherstellung.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Peter Wehling
Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
am Julius Kühn-Institut - Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Rudolf-Schick-Platz 3, 18190 Sanitz OT Groß Lüsewitz
Tel.: 038209 / 45-200
E-Mail: peter.wehling(at)jki.bund.de

Stefanie Hahn | idw
Weitere Informationen:
http://www.jki.bund.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Die smarte klassische Landhausvilla
28.11.2016 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Kleinbauern setzen verstärkt auf Monokulturen
10.11.2016 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie