Genetic analyses of BYDV-tolerance in barley (Hordeum vulgare L.)
Barley yellow dwarf luteovirus (BYDV) is an important plant pathogen and causes the most important virus disease of barley world-wide. In order to obtain information about the mode of inheritance of tolerance to BYDV-PAV, three DH populations were tested for variation in yield, plant height, and yield components. Measurements were gathered on both non-infected plants and plants of the same DH line artificially inoculated with BYDV-PAV bearing aphids in pot and field experiments for 3 years at two locations. For all traits, a continuous variation was observed suggesting a quantitative mode of inheritance for tolerance against BYDV-PAV. Two QTL for relative grain yield per plant after BYDV infection have been identified in the population ‘Post’ × ‘Vixen’ which explain nearly 47 % of the phenotypic variance. One QTL on the long arm of chromosome 2HL with the positive allele derived from ‘Post’ was detected in the DH-population ‘Post’ × ‘Nixe’ in exactly the same marker interval. Besides this, the importance of the Ryd2 gene for the level of tolerance was estimated in two populations, giving hint that these regions on chromosome 2H and 3H are of special importance for tolerance against the BYDV-PAV isolate used in these studies. Markers flanking these regions can be efficiently used for pre-selection of BYDV-tolerant genotypes. On a longer turn, these markers serve as starting points for the isolation of relevant genes and analysis of their function.
Die Gelbverzwergung ist weltweit die bedeutendste Virose der Gerste. Um Anhaltspunkte über die Genetik der Toleranz gegenüber BYDV-PAV zu gewinnen, wurden drei doppelhaploide Gerstenpopulationen im Hinblick auf die Variation bzgl. der Wuchshöhe, der Kornertragsleistung sowie Veränderungen in den Ertragsstrukturparametern analysiert. Diese wurden nach künstlicher Infektion mit virustragenden Blattläusen relativ zu nichtinfizierten Kontrollen der selben DH-Linie in dreijährigen und zweiortigen Feld- und Gefäßversuchen erfasst. Für alle untersuchten Eigenschaften zeigte sich eine kontinuierliche Variation, so dass von einer quantitativen Vererbung der Toleranz gegenüber BYDVPAV auszugehen ist. In einer anschließenden QTL-Analyse konnten in der Population ‘Post’ × ‘Vixen’ zwei QTL auf dem langen Arm von Chromosom 2H bzw. Chromosom 3H (Ryd2) identifiziert werden, welche nahezu 47 % der phänotypischen Varianz der Kornertragsleistung nach einer BYDV-Infektion erklären. In der Population ‘Post’ × ‘Nixe’ wurde der QTL auf Chromosom 2H, dessen positives Allel von ‘Post’ stammt, in genau dem gleichen Markerinterval lokalisiert, und in einer zusätzlich im Hinblick auf Ryd2 analysierten Population konnte die Bedeutung dieses Gens für die Ausprägung der Toleranz gegenüber BYDV bestätigt werden, so dass die vorliegenden Ergebnisse darauf hinweisen, dass diese Regionen auf Chromosom 2H und 3H von besonderer Bedeutung für die Ausprägung der Toleranz gegenüber dem verwendeten BYDV-PAV Isolat sind. Da die QTL von einfach zu handhabenden PCRbasierten Markern flankiert werden, erlauben sie kurzfristig eine Vorselektion toleranter Genotypen und langfristig kann auf dieser Basis eine Funktionsaufklärung angestrebt werden.
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