Kartierung einer neuen Sclerotinia-Resistenz aus Helianthus maximiliani und Entwicklung spezifischer DNA-Marker
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Falle der Sclerotinia-Reaktion spielen neben genetischen Effekten je nach Standort und Jahr auch Umwelteffekte eine sehr große Rolle. Die Arbeiten beziehen sich auf eine neuartige Resistenz des vorliegenden Sonnenblumenmaterials aus interspezifischen Partialhybriden {Helianthus annuus + H. maximiliani), die im Vergleich zu bereits beschriebenen, quantitativen Sclerotinia-Resistenzen wesentlich stärker bzw. stabiler ausgeprägt ist. Ein wesentliches Ziel des Projekts war die Entwicklung von spezifischen molekularen Markern für diese neue, ausgeprägte Resistenz der Sonnenblume gegen Sclerotinia sclerotiorum, eines der bedeutendsten Pilzpathogene dieser und anderer wichtiger Nutzpflanzen. Dafür wurde eine spaltende Population aus einer Kreuzung zwischen einer anfälligen und einer resistenten partialhybride Linie (SWS-BOl x RP9a-01-09-04-5-2) erstellt. Insgesamt 213 F3S2- Nachkommenschaften dieser Kreuzung wurden im Feld anhand künstlicher Infektion auf ihre Anfälligkeit gegen S. sclerotiorum getestet. Hierzu wurden mit Myzel bewachsene Hirsekörner in einen kleinen Schnitt auf der Korbrückseite eingebracht. Nach einer Woche wurde die Länge der Pilzläsionen gemessen, und anschließend wurde eine Befallsbonitur (Skala 1-8) jedes einzelnen Sonnenblumenkorbs durchgeführt. Die beiden Resistenzmerkmale waren miteinander immer relativ eng korreliert, und die Häufigkeitsverteilungen der F3S2-Linien erwiesen sich als nahezu normal verteilt. Die Heritabilitätsschätzwerte betmgen 69%für die Läsionlänge und 54% für den Korbbefall; das ist eine Größenordnung, die für partielle Resistenz typisch ist. Anhand der 213 F2-Pflanzen wurde eine genetische Karte, bestehend aus 17 Kopplungsgruppen als Grundlage für die QTL-Analyse erstellt. Die Karte enthält 178 Marker (27 AFLPs und 141 SSRs) bei einer Gesamtgröße von 850,5 cM. Mehrere QTLs für Sclerotinia-Resistenz konnten auf vier Kopplungsgruppen lokalisiert werden. Jeweils zwei der QTLs für beide Resistenzmerkmale sind auf den gleichen Kopplungsgruppen (LG3 und LG8) co-lokalisiert. Auf der Kopplungsgruppe LG3 wurde auch einer der zwei AFLP-Marker (E32M49_265) kartiert, für den ein Zusammenhang mit Resistenz vermutet wird. Alles deuten darauf hin, dass aufgrund der asymmetrischen Protoplastenfusion H. annuus + H maximiliani wenigstens zwei DNA-Fragmente in das Sonnenblumengenom integriert wurdea Mit LOD-Werten von 3,14 bis 10,29 erklären die QTL allerdings nur 8,7 bis 19,9% der phänotypischen Varianz für die beiden Resistenzmerkmale und sind daher nicht allein für die Widerstandsfähigkeit verantwortlich. Drei bereits sequenzierte Marker sind Grundlage für weitere Forschungsarbeiten zur Identifikation funktionaler Gene und die Aufklärung molekularer Ursachen dieser neuartigen Sclerotinia-Resistenz der Sonnenblume. Damit sollen Voraussetzungen für eine markergestützte Selektion sclerotinia-resistenter Sonnenblumen-Linien geschaffen werden, mit dem langfristigen Ziel der Entwicklung neuer resistenter Hybridsorten.
