Herz, Markus; Ebbighausen, Annika; Hanusch, Magdalena and Müller, K.-J. (2021) Nutzbarmachung von Resistenzquellen gegen Flugbrand zur Verbesserung der Immunität in Sommergerste für den ökologischen Landbau. [Utilization of sources for tolerance against loose smut in spring barley to improve resistance in organic farming.] Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, D-85354 Freising , Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung.
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(Abschlussbericht)
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Der Flugbrand (ustilago nuda) bei Gerste ist eine Krankheit, die vorrangig im ökologischen Landbau von Bedeutung ist. Zum einen ist die Erzeugung von qualitativ hochwertigem Saatgut beeinträchtigt, da für eine Anerkennung eines Vermehrungsbestandes höchstens fünf befallene Ähren je 150 m² vorhanden sein dürfen. Des Weiteren ist der Markt für ökologisch erzeugte Braugerste in den vergangenen Jahren stark gewachsen und der Nachfrage steht ein knappes Angebot gegenüber. Voraussetzung für eine stärkere Verbreitung des ökologischen Sommergerstenanbaus ist die Bereitstellung geeigneter Sorten und somit auch die Optimierung in der Züchtung. Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene Sommergersten in Feld- und Gewächshausversuchen auf das Merkmal Flugbrandtoleranz untersucht, um zu ermitteln, ob eine qualitative Resistenz besteht, eine Kombination aus mehreren Resistenzgenen vorliegt, oder ob die Resistenz nur aus einem hochwirksamen Resistenzgen besteht. Außerdem sollten neue molekulare Marker entwickelt werden. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass das Merkmal stark von der Umwelt x Genotyp Interaktion abhängig ist. Aus den Testungen konnte sich eine Heritabilität von 59% ermitteln lassen. Mittels einer GWAS wurden SNP-Marker ermittelt und anschließend an einem Testset von 120 Genotypen validiert, damit in Zukunft effizienter selektiert werden kann. Drei der Marker detektieren das Resistenzgen Un6 auf Chromosom 3H. Zu einer effizienten Selektion trägt auch eine frühzeitige Nachweismethode mittels qPCR bei, die im Rahmen des Projektes etabliert und an Proben aus der Praxis angewendet wurde. Die Untersuchung zeigte, dass sich der Pilz vorrangig im Halm und in den Halmknoten ausbreitet und nur zu einem geringen Anteil in den Blättern nachzuweisen ist.
Summary translation
Loose smut is one of the most important seed born diseases in barley. There are strict limitations in the percentage of infected plants in a seed multiplication field. In spite of increasing production of beverages made from barley or malt and in particular a still growing market for organic beer is still growing, it is of elementary interest to provide varieties wich are well adapted to the conditions of organic farming. Various cultivars were tested in field and greenhouse trials to obtain more information about the characteristic of different resistance genes. Phenotypic analyses of loose smut resistance have shown that the trait is highly dependent on the environment x genotype interaction. It was also determined that the heritability oft the trait is 59%. Molecular markers could be developed in a genomewide association study. These markers have been validated on a set of 120 genotypes and can be used for efficient selection. Three markers detect the resistance gene Un6 on chromosome 3H. Furthermore, in the project also a qPCR-method for the early detection of Ustilago nuda in plant tissue was developed. The method was applied to samples from the field and is helpful for efficient selection. The test demonstrated that the fungus spreads primarily in nodes and internodes and can only be detected to a small extent in leaves.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | BÖL, BOEL, BÖLN, BOELN, FKZ 15OE063, Pflanzenbau, crop production, Resistenz, resistance, Ackerbau, crop production, Ökologischer Landbau, organic farming, Pflanzengenetische Ressourcen, plant genetic resources, Saat- und Pflanzgut, seed and planting material, Gerste, barley, Genetische Ressourcen, genetic resources |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOEL Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOEL > Plants > Pflanzenbau Germany > Other organizations Germany |
| Related Links: | https://www.bundesprogramm.de/ |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 42391 |
| Deposited On: | 15 Sep 2021 11:32 |
| Last Modified: | 15 Sep 2021 11:32 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
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