Projekt-17: Entwicklung molekularer Selektionsmethoden und Züchtung virusresistenter Ölkürbissorten für österreichische Anbaubedingungen
Projektleitung
Tamas Lelley
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur - Department IFA Tulln
Projektnummer
1089Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Projektziele
Als ökologisch sinnvollste Maßnahme sollen längerfristig virusresistente Sorten zur Verfügung gestellt werden, damit sich die eingetretene Epidemie (Schaden 1997 durch Zucchini Gelb Mosaik Virus ca. 200 Mio. S) nicht wiederholen kann. Dazu müssen Selektionsmethoden entwickelt werden, die eine rasche und effiziente Übertragung von Resistenzgenen aus meist unangepassten Genotypen in für österreichische Anbaubedingungen geeignete Sorten ermöglichen. Dabei muss auch die, für österreichische Sorten typische Eigenschaft, die Weichschaligkeit (Schalenlosigkeit) der Kürbiskerne, unbedingt erhalten bleiben.
Klären der Samenübertragbarkeit; Identifizierung anderer Wirtspflanzen; Klärung ob eines oder mehrere Viren gemeinsam für die Symptomausprägung verantwortlich sind; Literatur- und Sorten-Recherche (weltweit); Beschaffung der Sorten und Genotypen mit Resistenzgenen und Prüfung der Landsorten bzw. Herkünfte; Charakterisierung der in Österreich aufgetretenen Schadviren und Erstellung eines Testungsprogramms der potentiellen Kreuzungspartner auf Virusresistenz; Suche molekularer Marker für eine rasche und sichere Selektion; Rückkreuzungsprogramm zur Haploidenerzeugung durch Ovarienkultur zur raschen Gewinnung von homozygoten Genotypen.
Klären der Samenübertragbarkeit; Identifizierung anderer Wirtspflanzen; Klärung ob eines oder mehrere Viren gemeinsam für die Symptomausprägung verantwortlich sind; Literatur- und Sorten-Recherche (weltweit); Beschaffung der Sorten und Genotypen mit Resistenzgenen und Prüfung der Landsorten bzw. Herkünfte; Charakterisierung der in Österreich aufgetretenen Schadviren und Erstellung eines Testungsprogramms der potentiellen Kreuzungspartner auf Virusresistenz; Suche molekularer Marker für eine rasche und sichere Selektion; Rückkreuzungsprogramm zur Haploidenerzeugung durch Ovarienkultur zur raschen Gewinnung von homozygoten Genotypen.
Praxisrelevanz
Im Jahre 1997 hat das Zucchini Gelb Mosaik Virus (ZYMV) in Österreich, insbesondere in der Steiermark, große Ernteausfälle verursacht. Der entstandene Schaden wurde auf über 200 Millionen öS geschätzt. Die österreichischen Sorten haben sich allgemein als anfällig gegen das Virus erwiesen, mit einer Wiederholung des Befalls ist auch in den nächsten Jahren zu rechnen.
Berichte
Kurzfassung
Um das Ziel des Vorhabens der genetisch bedingten Resistenz/Toleranz des österreichischen Ölkürbis-Zuchtmaterials (Cucurbita pepo var. styriaca) gegen das ZYMV zu erreichen, wurden im ersten Projektjahr Kreuzungen zwischen österreichischem Ölkürbis und virustoleranten Zucchinisorten aus Amerika durchgeführt.
Aufgrund von Literaturhinweisen und persönlichen Informationen wurde angenommen, dass die Resistenz/Toleranz in den amerikanischen Zucchinisorten monogen rezessiv vererbt wird. Die gewonnenen F1-Pflanzen wurden für die Entwicklung toleranter Ölkürbissorten zwei Mal mit den österreichischen Kreuzungseltern zurückgekreuzt und anschließend geselbstet. Nachkommenschaften dieser geselbsteten Pflanzen wurden einem Infektionstest mit dem österreichischen Virusisolat unterzogen, um solche zu finden, die für die Toleranz der Erwartung entsprechend 3:1 spalten. Solche Nachkommenschaften wurden in einer größeren Anzahl gefunden, tolerante Pflanzen aus solchen Nachkommenschaften werden im Nachfolgeprojekt Nr. 1228 geselbstet. Die Selbstungsnachkommenschaft dieser Pflanzen stellt einen ZYMV-toleranten Ölkürbis dar, mit einem theoretischen Zucchinianteil von noch ca. 12%. Feldversuche, sollen zeigen, ob in diesem Material Genotypen zu finden sind, die eine direkte Nutzung als Sorte erlauben, oder ob weitere Selbstungen (eventuell Rückkreuzungen) und Selektion für das Auffinden solcher Genotypen noch notwendig sind.
Es ist im Rahmen dieses Projektes in kürzest möglicher Zeit gelungen, das gesetzte Ziel zu erreichen: ZYMV-Toleranz in das österreichische Ölkürbismaterial zu übertragen.
Die Entwicklung molekularer Marker für die weitere Selektion ist beim ersten Anlauf erfolglos geblieben. Dabei wurde die Technik der 'bulked segregant analysis' angewandt. 500 RAPD-Primer wurden an zwei Kreuzungsnachkommenschaften getestet. Kein brauchbarer Polymorphismus wurde gefunden.
Ein zweiter Versuch mit einer neuen Versuchsanordnung, in welcher die neu selektierten, toleranten Ölkürbisse (mit 12,5% Zucchinianteil inklusive dem Toleranzgen, toleranter Pool) mit den Ausgangseltern (anfälliger Pool) verglichen werden, erfolgt im Fortsetzungsprojekt. Dieser Ansatz hat bereits Polymorphismen erbracht, die als potentielle Marker betrachtet werden können. Damit besteht die berechtigte Hoffnung, dass auch das Ziel der Entwicklung molekularer Marker für die weitere Selektion erreicht werden kann. Dieser Marker kann dann in zukünftigen Selektionsarbeiten, in denen das derzeit vorhandene 'Nigerian Local'-Toleranzgen eingesetzt werden soll, verwendet werden.