Projekt-828: Einführung weiterer Resistenzgene gegen das Zucchini-Gelbmosaikvirus (ZYMV) in den steirischen Ölkürbis mit klassischen und molekularen Selektionsmethoden

Der katastrophale Viruseinbruch im Jahr 1997 hat gezeigt, dass die österreichischen Ölkürbissorten (Cucurbita pepo L.) keinen genetisch bedingten Schutz gegen das Zucchini Gelbmosaikvirus (ZYMV) haben und die Entwicklung solcher Sorten dringend notwendig ist. Als Konsequenz wurde 1998 im Rahmen der Bund-Bundesländer-Forschungskooperation das ‚Kürbisprojekt’ ins Leben gerufen. Insgesamt wurde dieses Projekt in 2 Teilprojekten 5 Jahre durchgeführt. Genetisch bedingte Virustoleranz wurde bisher in der Art C. pepo nicht gefunden. Es wurden jedoch mindestens zwei Toleranzgene durch Artkreuzungen aus C. moschata in Zucchinisorten von C. pepo übertragen. Nach der Einführung eines solchen Gens aus der Sorte ´Tigress´, ursprünglich aus der nigerianischen Landrasse ´Nigerian Local´ (NL-Resistenz), erhielten wir ein zweites Resistenzgen, welches wir durch ein Rückkreuzungsprogramm in zwei Zuchtlinien der Saatzucht Gleisdorf übertrugen. Diese Resistenz stammte aus der portugiesischen C. moschata Landrasse ´Menina´ (M-Resistenz). Während die NL-Resistenz sich rezessiv verhält, ist die M-Resistenz dominant ausgeprägt. Das entstandene Zuchtmaterial ist bereits der Saatzucht Gleisdorf übergeben worden. Gleichzeitig suchten wir molekulare Marker, die mit der Toleranz eng gekoppelt sind. Molekulare Marker sind leicht nachweisbare Polymorphismen der DNA. Sie helfen bei der Selektion, indem sie durch ihre enge Kopplung mit dem Toleranzgen deren Anwesenheit anzeigen. Man erspart sich teure Infektionsversuche und braucht weniger Pflanzenmaterial. Unsere Suche nach solch einem Marker für die NL-Resistenz blieb erfolglos. Wir fanden jedoch mehrere gute Marker für die M-Resistenz, die bereits in der praktischen Züchtung eingesetzt werden. Ein weltweiter Vergleich verschiedener ZYMV-Isolate hat gezeigt, dass die österreichischen Isolate am nächsten mit den Isolaten aus Ungarn und Slowenien verwandt sind, während die Isolate aus den benachbarten Ländern Italien und Deutschland unterschiedlichen genetischen Gruppen angehören. Für einen dauerhaften Schutz gegen Virusinfektion erscheint es deshalb unumgänglich, die Resistenzzüchtung auf eine möglichst breite Basis mit Einkreuzung so vieler Resistenzgene wie möglich zu stellen. Molekulare Marker ermöglichen zudem die Zusammenführung (Pyramiding) verschiedener Resistenzgene in einen Genotyp. Damit verringert sich die Gefahr, dass das Virus die Resistenzbarriere schnell durchbricht. Wir haben die Kreuzung und Selbstung zwischen zwei Linien, die im Laufe dieses Projektes entstanden sind und zwei unterschiedliche Resistenzgene enthalten, durchgeführt. Im Winter 2003/04 werden mit diesem Material die ersten Infektionsversuche gemacht. Wir hoffen, die Anwesenheit der NL-Resistenz, für die wir keinen Marker fanden, durch die spezifische phenotypische Reaktion der Pflanzen auf die Infektion zu identifizieren. Durch die Analyse von Kreuzungsnachkommenschaften zwischen C. moschata Genotypen fanden wir, dass die Art C. moschata noch weitere Resistenzgene gegen ZYMV besitzt. Durch Kreuzungen zwischen C. moschata und C. pepo gelang es uns, solche Resistenzgene in das Gleisdorfer Zuchtmaterial zu übertragen. In einem umfangreichen Infektionstest haben wir schließlich die eingekreuzten, aber auch die in C. moschata neu identifizierten Toleranzgene auf ihre Effizienz gegen vier verschiedene geographische Virusisolate, darunter ein Wassermelonen Mosaikvirus und ein besonders aggressives ZYMV-Isolat aus Italien, geprüft. Die getesteten Resistenzgene haben gegen alle diese Virusisolate gute Toleranz gezeigt. Demnach dürften die von uns verwendeten Resistenzgene gegen ein breites Spektrum von diversen Virusisolaten Schutz bieten. Eine baldige Überwindung dieser Resistenz - durch eine Neuanpassung des Virus - ist nicht zu erwarten.