Bioökonomie International 2021: (FortressWheat) Untersuchung und Aufklärung neuer genetischer Variation in der Interaktion zwischen Weizen und Rostkrankheiten für einen pestizidreduzierten Weizenanbau - Teilprojekt B

Abstract

Weizen ist das wichtigste menschliche Nahrungsmittel, das weltweit 20 % der Kalorien und Proteine liefert und für die Bioökonomie von zentraler Bedeutung ist. Pilzkrankheiten haben einen großen Einfluss auf die Getreideproduktion. Unter ihnen sind der durch Puccinia graminis tritici (Pgt) verursachte Schwarzrost und der durch Puccinia striiformis tritici (Pst) verursachte Gelbrost zwei der wichtigsten Pilzkrankheiten. Ein wichtiger Bestandteil der EU-Bioökonomie ist die Verringerung des Einsatzes chemischer Fungizide, wodurch die Möglichkeiten der Landwirte zur Bekämpfung von Rostkrankheiten stark eingeschränkt werden. Die beiden Hauptprobleme sind A) ein begrenztes Verständnis der Vielfalt der Rostrassen, der Dynamik der Rassenentwicklung, der Wechselwirkungen mit der Umwelt und der Auswirkungen auf die Weizenproduktion und B) lokale und epidemische Ausbrüche von Pgt in Italien, Schweden, Frankreich, Deutschland und Russland, die den dringenden Bedarf an Pgt-resistentem Linien zeigen. Letztere sind in hohem Maße auf die Nutzung neuartiger Resistenzgene angewiesen, die in der Elitezucht nicht vorhanden sind. Das Fortress-Wheat Projekt konzentriert sich daher auf eine Kernsammlung pflanzengenetischer Ressourcen, die aus der Winterweizensammlung des IPK Gatersleben zusammengestellt wurde. Die Genotypen der Kernsammlung wurden mit Hilfe von Deep Sequencing Ansätzen charakterisiert und die genomischen Daten waren zum Start des Fortress-Wheat Projektes verfügbar. Das Hauptziel des Fortress-Wheat Projektes besteht darin, die Kernsammlung in umfassenden Feldversuchen auf ihre Resistenz gegen Pgt und Pst zu untersuchen, die Sequenzvielfalt von Pgt und Pst in verschiedenen Umgebungen zu charakterisieren, neuartige Resistenzgene zu identifizieren, die im Elitezuchtpool fehlen, die Wirts-Pathogen-Interaktionen auf genetischer Ebene mit einem maßgeschneiderten quantitativen genetischen Rahmen zu untersuchen und eine funktionierende Strategie zu entwickeln, um den Einsatz chemischer Fungizide zur Bekämpfung von Pgt und Pst zu reduzieren.