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Nutzung genetischer Ressourcen der Europäischen Wildrebe für die Züchtung von Mehltau- und Schwarzfäule-resistenten Reben

Nick, Peter; Kortekamp, Andreas; Eibach, Rudolf and Trapp, Oliver (2017) Nutzung genetischer Ressourcen der Europäischen Wildrebe für die Züchtung von Mehltau- und Schwarzfäule-resistenten Reben. [Using the gene pool of European Wild Grapes for cross-breeding to obtain resistant grapes against Mildew and Blackrot.] Karlsruher Institut für Technologie, Botanisches Institut, D-Karlsruhe; Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Abt. Phytomedizin D-Neustadt a. d. W. und Julius Kühn-Institut, Institut für Rebenzüchtung, D-Siebeldingen .

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PDF - German/Deutsch (Gesamtschlussbericht)
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Summary

Zur Bekämpfung der Schwarzfäule werden im ökologischen Weinbau nach wie Kupfer- oder Schwefelpräparate eingesetzt. Als Alternative sollte das Potential der Europäischen Wildrebe (Vitis sylvestris) für die Resistenzzüchtung untersucht werden. Dies würde zum einen die natürliche Artbarriere respektieren und neue Resistenzquellen für eine nachhaltige Pyramidisierung erschließen. Grundlage war eine im Rahmen des BLE-Projekts „Überlebenssicherung der Wildrebe in den Rheinauen durch gezieltes in-situ Management“ im Botanischen Garten des KIT etablierte Sammlung von V. sylvestris, die nach derzeitigem Kenntnisstand die in Deutschland für diese Art noch vorhandene genetische Diversität vollständig abbildet. In dieser Sammlung waren Hinweise auf Resistenzen gegen die Rebenkrankheiten Falscher Mehltau, Echter Mehltau und Schwarzfäule entdeckt worden. Diese Population wurde sehr detailliert in Bezug auf Resistenz gegenüber Schwarzfäule, Falschem Mehltau, Echtem Mehltau, anatomischen und chemischen Merkmalen, und genetisch mit 5-10 hochauflösenden Mikrosatellitenmarkern je Chromosom kartiert. Für zwei interessante sylvestris Genotypen konnten umfangreiche Kreuzungspopulationen mit vinifera erzeugt werden. Weiterhin wurden für die Schwarzfäule viele Aspekte der Infektion aufgeklärt. So konnte gezeigt werden, dass während der biotrophen Phase Pektine aus der Zellwand des Wirts als Nahrungsquelle genutzt werden, und dass die bessere Altersresistenz einiger sylvestris Genotypen mit Modifikationen des Pektins zusammenhängt und ein interessantes Ziel für die Resistenzzüchtung darstellen könnten. Weiterhin konnten für zwei Beispiele von nichtamerikanischen Wildreben molekulare Mechanismen aufgezeigt werden, die zu einer wirkungsvolleren basalen Immunität gegen Falschen oder Echten Mehltau führen. Das Projekt legt damit die Grundlage für die Erschließung unserer heimischen Wildrebe V. sylvestris als genetische Ressource für den nachhaltigen Weinbau der Zukunft.

Summary translation

Black Rot is controlled in ecological viticulture by copper or sulphur preparations. As alternative strategy, the potential of the European Wild Grape (Vitis sylvestris) for resistance breeding should be investigated. This would allow to respect the natural species barreer and to find new resistance sources for a sustainable pyramidisation. Start point was a collection of V. sylvestris, established in the Botanical Garden of the KIT in frame of the BLE project „Safeguard of the Wild Grape in the Alluvial Rhine Woods by targeted in-situ management“. This collection represents, to the best of our knowledge, the current genetic diversity in Germany for this species. In this collection resistance against the grape pests Downy and Powdery Mildew, and Black Rot have been discovered. This population was mapped in great detail with respect to resistance against these pests, but also anatomical and chemical traits, as well as genetically by 5-10 highly variable microsatellite markers per chromosome. For two promising sylvestris genotypes extensive crossing populations with vinifera could be established. Further, many aspects of Black Rot infection could be elucidated. For instance, it was shown that during the biotrophic stage, pectins from the host cell wall are used as carbon source, and that the superior age resistance of several sylvestris genotypes is linked with pectin modifications, providing interesting targets for resistance breeding. Further, fort wo non-American grapes molecular mechanisms enhancing basal immunity against Downy or Powdery Mildew were demonstrated. The project, thus, paves the way for future exploitation of the European Wild Grape as genetic resource for the sustainable viticulture of the future.

EPrint Type:Report
Keywords:BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, FKZ 10OE067, FKZ 10OE113, FKZ 10OE114, Wein, Rebe, ökologischer Weinbau, Resistenzzüchtung, Schwarzfäule, Mehltau, Plasmopara viticola, Peronospora, Uncinula necator, Guignarida bidwellii, Phyllosticta ampelicida, Vitis vinifera sylvestris, Wildrebe, wilde Rebe, Wilder Wein, Echter Wein
Subjects: Crop husbandry > Breeding, genetics and propagation
Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Crop husbandry > Production systems > Fruit and berries > Viticulture
Research affiliation: Germany > Federal States > Rheinland-Pfalz > DLR
Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Plants > Pflanzenzüchtung
Germany > Federal Research Centre for Cultivated Plants - JKI > Institute for Grapevine Breeding
Germany > Other organizations
Related Links:http://www.bundesprogramm.de, http://orgprints.org/cgi/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=10OE067&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen, http://orgprints.org/cgi/saved_search?savedsearchid=1359
Deposited By: Nick, Prof. Dr. Peter
ID Code:31980
Deposited On:14 Jul 2017 10:25
Last Modified:14 Jul 2017 10:25
Document Language:German/Deutsch
Status:Unpublished
Refereed:Not peer-reviewed
Additional Publishing Information:Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft.
Gesamtkoordination des Verbundvorhabens: Prof. Dr. Peter Nick, Karlsruher Institut für Technologie, Botanisches Institut
Bei dem hier eingestellten Schlussbericht handelt es sich um einen Gesamtschlussbericht, an dem die Teilprojekte FKZ 10OE067, FKZ 10OE113 und 10OE114 beteiligt waren.

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