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Minimierung des Mutterkornbefalls im Hybridroggen durch Ansätze der Präzisionszüchtung

GND
121322327
Zugehörigkeit
Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen, Quedlinburg, Deutschland
Hackauf, Bernd;
Zugehörigkeit
Agricultural University Szczecin, Department of Genetics and Plant Breeding, Szczecin Poland
Stojalowski, Stefan;
Zugehörigkeit
Hybro GmbH & Co KG, Schenkenberg
Wortmann, Heinrich;
Zugehörigkeit
KWS LOCHOW GmbH, Bergen
Wilde, Peer;
Zugehörigkeit
Hybro GmbH & Co KG, Schenkenberg
Fromme, Franz Joachim;
Zugehörigkeit
KWS LOCHOW GmbH, Bergen
Menzel, Jutta;
Zugehörigkeit
KWS LOCHOW GmbH, Bergen
Korzun, Viktor;
GND
1059146940
Zugehörigkeit
Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen, Quedlinburg, Deutschland
Wehling, Peter

In Hybridsorten bei Winterroggen führt das Restorergen Rfp1 zu einer vollständigen Restauration der männlichen Fertilität und trägt dazu bei, die Kontamination des Erntegutes mit Mutterkorn zu minimieren. Wir beschreiben Ergebnisse zur Validierung neuer Rfp1-Selektionsmarker an Elitezuchtmaterial des Roggens. Für alle per molekularer Markeranalyse genotypisierten Individuen wurde eine perfekte Übereinstimmung zwischen der postulierten genetischen Konstitution am Restorerlocus Rfp1 und dem Pollenschüttungsvermögen in den Testkreuzungsnachkommenschaften beobachtet. Rekombination zwischen den untersuchten Rfp1-Markern zeigt, dass die neuen Selektionsmarker dazu geeignet sind, rekombinativ verkleinerte, Rfp1-tragende Genomsegmente zu identifizieren. Es konnte gezeigt werden, dass die mit Rfp1 assoziierten, eng gekoppelten Markerallele diagnostisch für Rfp1 sind. Die vorgestellten Ergebnisse belegen, dass die neuen Selektionsmarker eine effiziente Genotypisierung aktueller Elitezuchtlinien im Hinblick auf das Rfp1-Restorergen ermöglichen. Für die mit Rfp1 assoziierten Selektionsmarker konnte in der vorliegenden Studie auch Kopplung mit dem Restorergen Rfc1 nachgewiesen werden. Diese Kopplungsbeziehungen lassen die validierten Marker daher für eine indirekte Selektion von Maintainer-Genotypen des C-Plasmas geeignet erscheinen. Die beobachtete Kopplung von STS-Markern zu Rfp1 bzw. Rfc1 bestätigt frühere Vermutungen, dass in dieser Region auf Chromosom 4RL entweder mehrere Restorergene lokalisiert sind oder es sich bei den betreffenden Restorergenen um Allele desselben Genortes handelt.

The restorer gene Rfp1 results in an almost complete restoration of male fertility in hybrid rye varieties and, thus, contributes to minimize harvest contamination with ergot. Here, we report on the validation of recently established Rfp1 markers located on chromosome 4RL in elite breeding lines of rye. The Rfp1 genotypes, as deduced by molecular-marker analysis, perfectly corresponded with the degree of male fertility assessed in test crosses of individual genotpes with male sterile testers. Recombination could be observed between Rfp1 markers indicating their potential to reduce the donor chromosome segment carrying Rfp1. These marker alleles proved to be diagnostic for Rfp1 in current breeding lines. Taken together, results presented qualify the novel markers as efficent molecular tools to assess the restorer gene Rfp1 in elite breeding lines of rye. In addition, we have observed linkage of the Rfp1 markers to the restorer gene Rfc1. Thus, the validated markers should be applicable for marker-assisted selection strategies of maintainer genotypes of the male sterility inducing C cytoplasm, which occur at low frequency in European rye populations as well. The observed linkage of the STS markers to both Rfp1 and Rfc1 supports the assumption that the restorer genes identified on chromosome 4RL are either alleles of a single restorer gene or represent different linked genes located in this sub-genomic region.

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