Identifikation und genetische Kartierung neuer Resistenzen gegen Plasmopara viticola aus asiatischen und amerikanischen Wildarten

HONIGHÄUSCHEN (BONN) – Die Einschleppung des invasiven Rebenpathogens Plasmopara viticola gegen Ende des 19. Jahrhunderts, gefährdet bis heute den Bestand kultivierter Rebsorten der europäischen Weinrebe Vitis vinifera ssp. vinifera und führt zu erheblichen Ernteverlusten. Um den Einsatz an Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren, stellt die gezielte Züchtung resistenter Sorten eine ökologische Methode zum Erhalt des Bestands und zur Sicherung des Ertrags dar. Bisher konnten mehrere Resistenzloci aus sowohl amerikanischen, als auch asiatischen Wildreben identifiziert werden. Da bereits für einzelne Isolate des Pathogens erste Hinweise einer Überwindung der Resistenz beobachtet werden konnten, ist das Erfassen und Kartieren neuer Resistenzloci für die Resistenzzüchtung essentiell. Im Rahmen dieser Arbeit konnten anhand von Quantitative trait loci (QTL)-Analysen ein stabiler und signifikanter Resistenzlocus (Rpv10.2), sowie multiple schwache QTLs gegen P. viticola identifiziert werden. Die QTL-Analysen basierten auf der Verrechnung phänotypischer Daten aus Infektionstests mit den genetischen Kopplungskarten der Kreuzungspopulationen ‘Tigvoasa’ x We 90-06-12 (TVxWe90) und ‘Cabernet Franc’ x ‘Triomphe d‘Alsace’ (CFxTA). Die Kopplungskarten wurden dabei anhand von Simple sequence repeat (SSR)- und RNase H2-dependent amplicon sequencing (rhAmpSeq)-Markern erstellt. Der Resistenzlocus Rpv10.2 konnte anhand eines signifikanten QTLs auf Kopplungsgruppe 09 für die Population TVxWe90 identifiziert werden. Die Elternsorte We 90-06-12 ist Nachkomme der asiatischen Wildart Vitis amurensis und fungierte als Donor einer bisher unbekannten Resistenz. Der eingegrenzte Bereich des Rpv10.2-Locus (ca. 80 kb auf dem V. vinifera Referenzgenom) wird von den SSR-Markern GF09-65 und GF09-47 flankiert und deckt sich mit dem bereits bekannten Rpv10-Locus aus der Sorte ‘Solaris’, die ebenfalls von V. amurensis abstammt (Schwander et al. 2012). Erste mikroskopische Analysen von Blattproben der Sorten We 90-06-12 und ‘Solaris’ zur Ausbreitung des Hyphenwachstums von P. viticola im Blatt, konnten auf ähnliche Resistenzeigenschaften hindeuten. Das Kandidatengen RPS5-like, das in Verdacht mit der Rpv10-vermittelten Resistenz steht (Zyprian et al., in preparation), konnte anhand von Sequenzanalysen in der Akzession We 90-06-12 ohne Unterschiede nachgewiesen werden. Ein weiteres Kandidatengen, AP2/ERF-like, zeigte allerdings Variationen in der Protein-codierenden Sequenz außerhalb der funktionellen AP2-Domäne. Des Weiteren konnten Markeranalysen wiederholt Unterschiede in der Resistenz-korrelierenden Allellänge der SSR-Marker (GF09-68, GF09-46 und GF09-48) aufweisen, die seit mehreren Jahren zur stabilen Identifikation von Rpv10-tragenden Sorten in der Züchtung eingesetzt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit geben Hinweise auf eine Haplotyp-Variante (Rpv10.2) des Rpv10-Locus, die in neuen Züchtungen anhand der SSR-Marker GF09-68, GF09-46 und GF09-48 detektiert werden kann. Weitere Untersuchungen zur Charakterisierung des Rpv10.2-Locus können auf den Befunden dieser Arbeit aufbauen. Im Fall der Population CFxTA wurden multiple schwache QTLs erfasst, die lediglich auf den Kopplungsgruppen 12 und 17 reproduziert werden konnten. Die Bereiche der QTLs auf diesen Kopplungsgruppen erstrecken sich dabei jeweils über mehrere Megabasen auf dem V. vinifera Referenzgenom. Um Aussagen über die Relevanz der QTLs für die Züchtung zu treffen, können weitere Analysen mit Markern zur Eingrenzung der Bereiche durchgeführt werden. Vorab ist zu erwähnen, dass auf Kopplungsgruppe 17 bisher keine Resistenzloci gegen P. viticola publiziert wurden. Im Vergleich dazu konnte auf Kopplungsgruppe 12 unter anderem der Rpv6-Locus aus der Sorte ‘Riparia Gloire de Montpellier’ detektiert werden (Marguerit et al. 2009). ‘Riparia Gloire de Montpellier’ ist eine Selektion der amerikanischen Wildarten Vitis riparia und ein Vorfahre der Sorte ‘Triomphe d’Alsace’, die als Resistenzdonor der Population CFxTA identifiziert wurde. Ob es sich im Fall des QTLs auf Kopplungsgruppe 12 um den Rpv6-Locus handelt, muss durch weitere Untersuchungen verifiziert werden. Anhand dieser Arbeit konnten erste Hinweise auf eine Verminderung der Resistenz von Generation zu Generation festgestellt werden, die anhand einer abgeschwächten Ausprägung einer Hypersensitive Response (HR) von ‘Riparia Gloire de Montpellier’ bis zur Akzession ‘Triomphe d’Alsace’ beobachtet werden konnte. Diese Hypothese deckt sich mit der Identifikation multipler schwacher QTLs für die Population CFxTA, die in den phänotypischen Infektionstests keine deutliche Aufspaltung hinsichtlich einer Resistenz gegen P. viticola zeigte.

 

Über „Identifikation und genetische Kartierung neuer Resistenzen gegen Plasmopara viticola aus asiatischen und amerikanischen Wildarten“

Das vorliegende Sachbuch zu Themen aus Umwelt und Natur „Identifikation und genetische Kartierung neuer Resistenzen gegen Plasmopara viticola aus asiatischen und amerikanischen Wildarten“ wurde erarbeitet und verfasst von Tim Höschele. Dieses Sachbuch erschien am 19.01.2022 und wurde herausgegeben von Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI).

Bücher wie „Identifikation und genetische Kartierung neuer Resistenzen gegen Plasmopara viticola aus asiatischen und amerikanischen Wildarten“ sind im Onlineshop des Honighäuschens bestellbar. Online bestellte Fachbücher zur Imkerei und zu anderen Themen der Umwelt und des Artenschutzes sind zu den üblichen Öffnungszeiten auch direkt im Buchladen Bundesamt für magische Wesen in Bonn, der Stauhauptstadt von Nordrhein-Westfalen abholbar und werden auf Wunsch verschickt.

Das Thema Bienensterben, Rückgang von Insekten und allgemeines Artensterben ist in aller Munde und das Honighäuschen als frühere Bioland Imkerei hat sich von Anfang an daran beteiligt. Mehr als 35 Jahre Imkereierfahrung nahmen ihren Anfang 1982 mit den ersten eigenen Bienen.

Der zehnjährige Junge, der 1977 einem Hamburger Imker über die Schulter schaute; der Fünfzehnjährige, der mit der Imkerei in Zeiten begann, in denen es noch keine Varroamilbe gab; der achtzehnjährige Fahrschüler, der lernte, dass man die Windschutzsscheibe seines Autos nach einer längeren Fahrt von Insekten säubern muß; der zwanzigjährige Student, der für seine Bienen einen Platz in Bonn suchte; der dreißigjährige Berufsimker, der seinen Bienen quasi eine Gutenachtgeschichte erzählte und sich den Kopf zerbrach, wie man die Umwelt mit ihren Bienen, Wespen, Schmetterlingen und andere blütenbesuchenden Insekten vor den Machenschaften der Agrargiftindustrie und der Gleichgültigkeit agrarindustriehöriger Politiker schützt; der Imker, der nicht nur auf dem Weihnachtsmarkt Bonn die Öffentlichkeit suchte, um bei Führungen an den Bienen auf dem Dach der Bundeskunsthalle zu erleben, dass Kinder (und deren Helikoptermuttis!) Angst vor Schmetterlingen hatten, bis hin zum Begleiter von Forschungsprojekten zu den Riesenhonigbienen Nepals oder den Killerbienen Afrikas, stellt fest, dass etwas sehr im Argen liegt in unserem Umgang mit der Umwelt.

Es sollte jedem bewußt sein, dass die Haltung „Natur ja, aber bitte woanders!“ nicht in Ordnung ist. Machen wir so weiter, werden wir Insekten und andere Tiere irgendwann nur noch in Foto- und Bildbänden finden.

Die wunderschöne Welt der Natur

Jeder Griff zum Unkrautvernichtungsmittel, um den Rasen „schön ordentlich“ zu halten, bevor „die Nachbarn was sagen“; jeder überflüssige Einsatz zur Bekämpfung eines Wespennestes – ja, auch damit habe ich zu tun und berate gern, wenn ein Hornissennest in einem Kindergarten oder ein Wespennest in Bonn den Haus- und Gartenbesitzer vor Fragen stellt, sollte begleitet sein von der Frage, ob das wirklich sein muß.

In unserem Online-Buchshop finden Sie viele Bücher wie „Identifikation und genetische Kartierung neuer Resistenzen gegen Plasmopara viticola aus asiatischen und amerikanischen Wildarten“, die Ihnen die fantastische Welt der Bienen, Wespen, Ameisen, Hornissen und Schmetterlinge sowie anderer Insekten näherbringen.

Aber nach wie vor stehe ich Ihnen auch gern zu einem Gespräch oder zu einer Beratung im Umgang mit Bienen, Wespen, Hornisse, Wildbienen und Hummeln zur Verfügung, wenn Sie Fragen haben. Besuchen Sie uns in Bonn im Bundesamt für magische Wesen.

Und natürlich gibt es auch weiterhin Honig, Bienenwachskerzen und Met bei uns und zwar das ganze Jahr – nicht nur zu Weihnachten.