Getreide

Gen für Virusresistenz in Gerste isoliert

Pinnen

am Mittwoch, 29.01.2014 - 06:30 (Jetzt kommentieren)

Beim Gersten-Gelbmosaikvirus ist der Schaden oft groß. Wissenschaftlern ist es jetzt gelungen das für Resistenz verantwortliche Gen gegen die Viren zu isolieren.

Insbesondere in Europa und Asien verursachen die Viren des Gelbmosaikviruskomplexes (Bymoviren) erhebliche Ertragsverluste von bis zu 50 Prozent. Pflanzenschutzmittel können gegen die Viren beziehungsweise gegen den Pilz, der für die Übertragung verantwortlich ist nichts ausrichten. Forschern des Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und des Julius Kühn-Instituts (JKI) ist es nun gelungen aus dem Gerstegenom, ein einzelnes Gen zu isolieren, welches für die Resistenz gegen diese Viren verantwortlich ist.

Mit der Isolierung dieses Gens konnte somit ein neuer Resistenzmechanismus gegen pflanzenpathogene Viren identifiziert werden, der zukünftig eine zielgerichtete Züchtung auf Resistenz gegen Bymoviren in Gerste, aber unter Umständen auch anderen Pflanze-Virus-Pathosysteme.

Gendefekt macht resistent

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), gelang es den beteiligten Forschergruppen zu zeigen, dass natürlich auftretende Defekte (Deletionen, Basenaustausche) des auf dem vierten Gerste-Chromosom lokalisierten Gens HvPDIL5-1, welches für eine Protein Disulfid Isomerase kodiert, für die Resistenz der Gerste gegenüber Barley yellow mosaic virus (BaYMV) und Barley mild mosaic virus (BaMMV) verantwortlich sind.

Die Gelbmosaikvirose der Gerste, die durch verschiedene Stämme des Barley yellow mosaic virus (BaYMV) und des Barley mild mosaic virus (BaMMV) verursacht wird, wurde erstmals 1978 in Deutschland nachgewiesen. Seit dieser Zeit hat sie sich, bedingt durch eine ständige Ausweitung der Befallsflächen und aufgrund erheblicher Ertragsverluste, die durchaus im Bereich von 40-50 Prozent liegen können, zu einer der bedeutendsten Krankheiten der Wintergerste entwickelt.

Gerstenanbau langfristig sichern

Über die vergangenen Jahrzehnte ist es der Gerstenzüchtung gelungen, Resistenz gegen die Gelbmosaikvirose in deutsche Sorten einzulagern, so dass heute der überwiegende Teil der zugelassenen Wintergerstesorten resistent ist. Gegenüber dieser Resistenz, welche auf Mutationen in dem auf Chromosom 3 der Gerste lokalisierten Gen Hv-eiF4E beruht, wie von der obengenannten Forschergruppe bereits 2005 gezeigt werden konnte, sind jedoch inzwischen virulente BaMMV und BaYMV aufgetreten, so dass in der Nutzung von HvPDIL5-1 bzw. in der markergestützten Kombination beider Gene, die an unterschiedlichen Stellen in den Entwicklungszyklus der Viren eingreifen, eine Option zu sehen ist, den Wintergerstenanbau in Deutschland langfristig zu sichern.