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 Wurmmittel für Weidetiere können die Keimung von Pflanzensamen beeinflussen
27.04.2017 | Universität Trier

nachricht Erstmals Studie zu Hai- und Rochenarten in deutschen Meeren
19.04.2017 | Bundesamt für Naturschutz

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie