Fusarium-Resistenz von Winterweizen

Ährenfusariosen von Weizen, die durch die Schadpilze Fusarium culmorum und Fusarium graminearum hervorgerufen werden, führen weltweit neben erheblichen Ertragseinbussen vor allem zu drastischen Qualitätsminderungen, verursacht durch die Bildung von Mykotoxinen.
Insbesondere die Mykotoxine Deoxynivalenol (DON) und Nivalenol (NIV) gefährden über die toxische Belastung von Getreidemehl und Schrot die Gesundheit von Mensch und Tier in hohem Masse.

Die gezielte Nutzung genetischer Variabilität in der Resistenz gegen Fusarium bildet im Vergleich zum chemischen Pflanzenschutz die aussichtsreichste und wichtigste Komponente, um die beiden Hauptschaderreger mit Erfolg und Nachhaltigkeit bekämpfen zu können.

Zwei sich ergänzende molekularbiologische Ansätze, ein Kandidatengen-Ansatz und die Expressionsanalyse, wurden als Arbeitsstrategie ausgewählt.

Im "Kandidatengen-Ansatz" werden bereits aus der Literatur und auch bei anderen Fruchtarten bekannte Resistenzgene identifiziert und sequenziert. Über Sequenzanalysen sollen dann Selektionsmarker für eine Kartierung in bekannte Chromosomenkarten als auch für Zuchtprogramme in der Weizenzüchtung zur Verfügung gestellt werden.

Bei der "Expressionsanalyse" werden die Resistenzgene ausgewählter Winterweizenlinien (Dream, Lynx, G16-92, Hussar, SVP2017 und Capo) mit Hilfe eines etablierten Gewächshaus - Inokulationstests spezifisch mit Fusarium induziert (siehe Foto). Zu definierten Zeitpunkten werden dann die Genmuster von mit Fusarium induzierten Gewebeproben denen von Wasserkontrollen gegenübergestellt. Mit Hilfe der cDNA-AFLP-Technik werden sie genetisch miteinander verglichen.
Auch hier sollen über Sequenzanalysen entsprechende DNA-Marker für eine Kartierung in die Weizenchromosomenkarte als auch Selektionsmarker für weitergehende Kreuzungsprogramme entwickelt werden. Feldboniturdaten zur Validierung der Versuchsergebnisse liegen bereits vor.

Funktionelle Marker, das sind von aktiven Genen abgeleitete Selektionsmarker, sind die beste Voraussetzung für die gezielte Erweiterung des Genpools und damit für die Entwicklung von neuen Zuchtlinien mit verbesserter Resistenz gegen Ährenfusariosen bei Winterweizen.