Vergleichende genetische Kartierung der Feuerbrandresistenz bei Malus sp.

Peil, Andreas GND; Emeriewen, Ofere F. GND; Richter, Klaus GND; Wöhner, Thomas GND; Malnoy, Mickael; Hanke, Magda-Viola GND; Flachowsky, Henryk GND

Für die vergleichende Kartierung von Feuerbrandresistenz bei Malus wurden vier Populationen bearbeitet, die als einen Elter einen Donor für Feuerbrandresistenz und als zweiten Elter die anfällige Sorte ‘Idared’ hatten. AlsDonoren für Widerstandsfähigkeit wurden definierteAbstammungen der Wildarten M. baccata , M. fusca , M. × robusta und die widerstandsfähige Pillnitzer Apfelsorte ‘Rewena’ genutzt. Die Phänotypisierung der Populationen erfolgte in unterschiedlichen Jahren durch Inokulation von vege­tativen Trieben mit dem Erwinia amylovora-Isolat Ea222und anderen definierten Isolaten unterGewächshaus­bedingungen. Der Befall der Triebe wurde als Befallsrate, dem Verhältnis der befallenen Trieblänge zur Gesamt­trieblänge, ermittelt. Je nach Isolat und Population va­riierte die durchschnittliche Befallsrate zwischen 10 bis 82%. Die Genotypisierung der Nachkommen zur Erstellunggenetischer Karten erfolgte mit Mikrosatelliten-, SNP-und DArT-Markern. Die genetischen Kopplungs­karten wurden mittels Joinmap 4.0 und die Resistenz gegenüber Feuerbrand mit MapQTL5.0 kartiert. Major-QTLs konnten für M. × robusta auf Kopplungsgruppe 3, für M. baccata auf Kopplungsgruppe 12 und für M. fusca auf Kopplungsgruppe 10 detektiert werden. Während die Feuerbrand-QTLs von M. × robusta 5 und M. fusca je nach Jahr bis zu ca. 87% der phänotypischen Varianz erklären können, erklärt der QTL von M. baccata nur ca. 45 %, was die Existenz eines zweiten QTL nahe legt. Für die resistente Sorte ‘Rewena’ konnte kein QTL detektiert werden. Mit den Markern, die im Bereich der detektierten QTLs liegen, kann auf Resistenz gegenüber Feuerbrand selektiert werden. Damit ist eine Kombinierung unterschiedlicher Feuerbrandresistenz-QTLs möglich. Auf dieser Basis können zukünftig Sorten gezüchtet werden, die dauerhaft widerstandsfähig gegenüber Feuerbrand sind, um diese dann dem deutschen Obstbau zur Verfügung stellen zu können.

Four segregating populations were analyzed forcom­parative mapping of resistance to fire blight in apple. As donors for resistance the Re-cultivar® ‘Rewena’ from the Pillnitz breeding program, M. × robusta 5 and the accessions of M. baccata and M. fusca were crossed by the susceptible cultivar ‘Idared’. Phenotyping of resistance in the progeny was done by shoot inoculation using the Erwinia amylovora isolateEa222 and other defined isolates in greenhouse. Theshootinfection was characterized as necrosis rate, the ratiobetween necrosis length and shoot length. The average necrosis rate varied between 10 to 82% depending on isolate and population. Genotyping was performed withmicrosatellite-, SNP- and DArT-markers. For the establishment of genetic linkage maps Joinmap 4.0 and for mappingof resistance MapQTL5.0 were used. Major-QTLs were detected on linkage groups 3, 10 and 12 for M. × robusta 5, M. fusca and M. baccata , respectively. Whereas the determined major QTLs of M. × robusta 5 und M. fusca explained up to 87% of the phenotypic variance, depending on year and isolate, the major QTL detected for M. baccata explained only around 45%, which hypothesizes the presence of additional QTLs. No QTL was detected for the resistant cultivar ‘Rewena’. Based on markers surrounding the detected QTLs a marker assisted selection (MAS) for resistance to fireblight became feasible as well as pyramiding of different QTLs. Pyramiding of differently acting fire blight QTLs shall improve the breeding of durable resistant cultivars in future which will be available for growers.

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Peil, Andreas / Emeriewen, Ofere / Richter, Klaus / et al: Vergleichende genetische Kartierung der Feuerbrandresistenz bei Malus sp.. 2014.

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