Markergestützte Selektion für die Fusarium-Resistenz

Life Sciences
26.06.08   von  
Der Fusarium-Befall verursacht in den großen Anbauregionen Nordamerikas und Mitteleuropas für hohe Ernteausfälle. Forscher der <a href=http://www.wzw.tum.de/plantbreeding>TU München</a> und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) erforschen nun das Erbgut des Weizens, um Fusarium-resistente Sorten mit hohem Ertrag zu züchten. Markergestützte Selektion für die Fusarium-Resistenz <% image name="Weizenaehren" %><p> <small> Nahaufnahme zweier Weizenähren: Die linke Ähre zeigt noch keine Symptome, die rechte Ähre ist bereits deutlich mit Fusarium befallen. Sichtbar wird die Krankheit am Vertrocknen der Ähre. &copy; Michael Schmolke </small> Weizen ist neben Mais und Reis die wichtigste Nutzpflanze weltweit. Genauso verbreitet wie das Getreide selbst ist aber auch seine am meisten gefürchtete Krankheit: die "Taubährigkeit". Dabei vertrocknet die Pflanze, weil ihre Wasser- und Nährstoffzufuhr blockiert ist. Verursacht wird die Krankheit durch den Fusarium-Pilz, der sich über den Wind und bereits infizierten Boden immer weiter ausbreitet. Einmal im Getreide, bildet der Pilz den Giftstoff Deoxynivalenol (DON). Weil DON gesundheitsgefährdend ist, gibt es in Europa Grenzwerte für Weizen. Mit Fusarium befallenes Getreide, das darüber liegt, muss als Sondermüll verbrannt werden. Das Problem: Pflanzenschutzmittel helfen nur bedingt gegen den Pilz und sind teuer. Die Lösung muss also in der Züchtung neuer Sorten liegen, die gegen Fusarium resistent sind und gleichzeitig einen hohen Ertrag liefern. Genau das hat sich Michael Schmolke vom Wissenschaftszentrum Weihenstephan der TU München vorgenommen. Dazu muss er die Eigenschaften der Pflanze finden, mit der sie sich vor dem Pilz schützt. Er fahndet deshalb im Erbgut des Weizens nach vermutlich 10-15 Genomabschnitten, die insgesamt zu einer Fusarium-Resistenz beitragen. Um die Ergebnisse weltweit einsetzbar zu machen, arbeitet er mit Lorenz Hartl von der ebenfalls in Freising ansässigen LfL und einem Team um Daryl Somers vom Agriculture and Agri-Food Canada Research Centre in Winnipeg zusammen. Seit 2006 forscht die bayerisch-kanadische Gruppe parallel an 2 Weizenformen: Die Bayern kümmern sich um den Winterweizen, die Kanadier untersuchen dagegen die für eine Resistenz interessanten Erbgutabschnitte im dort angebauten Sommerweizen. Im Herbst werden sie alle Daten aus Feldversuchen und Laborprüfungen zur Endauswertung zusammentragen. Im Anschluss können sie die Regionen im Erbgut identifizieren, die den Weizen vor einem Fusarium-Befall schützen. Schmolke ist optimistisch: "In etwa 5 Jahren können die Getreidezüchter unsere gefundenen Marker für die Entwicklung neuer Weizensorten nutzen. In weiteren 5-10 Jahren sind dann die ersten Fusarium-resistenten Sorten beim Landwirt, die mit dieser Marker-Technik entwickelt wurden."