Sonntag, 26. Juni 2022
21.04.2022 15:44
Forschung

Resistenzen gegen Weizenvirus entdeckt

Share on print
Share on email
Share on facebook
Share on twitter
Von: mgt/blu

Forschende des Julius Kühn-Instituts identifizieren 14 Gen-Orte, die für die Züchtung neuer virusresistenter Weizensorten genutzt werden könnten. 

Sticht die Wandersandzirpe (Psammotettix alienus) eine Weizenpflanze an, um Pflanzensaft zu trinken, hat das je nach dem fatale Folgen: Denn zusammen mit ihrem Speichel kann die Zikade das Weizenverzwergungsvirus (Wheat Dwarf Virus, WDV) übertragen.

Zikaden

Viele Zikaden- und Blattlausarten profitieren vom Klimawandel, weil die höheren Temperaturen ihnen eine längere Aktivitätszeit und zum Teil eine weitere Generation von Nachkommen ermöglichen.  Dabei nehmen auch die von diesen Vektoren übertragenen Viruskrankheiten zu.

Die Wandersandzirpe (Psammotettix alienus), eine Zwergzikade, die in Europa verbreitet ist, übertragt das Weizenverzwergungsvirus.
Edgar Schliephake/JKI

Massive Ertragseinbusse

Je nach Alter der Pflanze zum Zeitpunkt der Infektion sinkt der Ertrag mindestens um 30 Prozent, sogar ein Totalausfall ist möglich. Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) haben nun 500 Weizenvarianten, darunter Sorten, Genbank-Akzessionen und Wildarten, auf ihre Resistenz gegen das Virus untersucht. Die Wildarten erwiesen sich dabei als ähnlich anfällig wie moderne Sorten, was darauf schliessen lässt, dass die Züchtung keinen Verlust von Resistenzgenen bewirkt hat, teilen die Forschenden mit.

Mehr als die Hälfte der untersuchten Varianten gingen durch die Infektion ein. Zwei als resistent beschriebene ungarische Sorten zeigten mit einer Infektionsrate von 21,5 und 34,5 Prozent lediglich eine gewisse quantitative Resistenz gegenüber der Viruserkrankung. Eine annähernd vollständige Resistenz entdeckten die Forschenden allerdings in der russischen Winterweizensorte «Fisht», die lediglich zu 5,7 Prozent infiziert wurde. Das beschreiben sie in ihrer aktuellen Publikation im Open-Access-Journal «Frontiers in Plant Science».

Blattsymptome von Weizenverzwergungsvirus an Weizen.
JKI

Resistente Sorten züchten

Die sogenannte genomweite Assoziationsstudie (GWAS) des JKI brachte aber noch mehr zum Vorschein: «Wir haben erstmals QTL bestimmen können, die mit geringen Ertragsverlusten durch das Virus assoziiert waren», erklärt Anne-Kathrin Pfrieme, die am JKI-Fachinstitut für Resistenzforschung und Stresstoleranz ihre Doktorarbeit zum Thema anfertigt. QTL (quantitative trait loci) sind Abschnitte im Genom, die mit quantitativen Merkmalen in Verbindung stehen – Eigenschaften wie Grösse, Gewicht oder eben Krankheitsresistenz. Diese graduell messbaren Eigenschaften sind das Ergebnis des Zusammenspiels verschiedener Gene.

Von den 35 zuerst identifizierten Gen-Orten blieben nach Tests 14 übrig, die sich konstant mit geringen Ertragsverlusten durch Infektionen mit dem Weizenverzwergungsvirus in Verbindung bringen liessen. «Mit Hilfe genetischer Marker könnten diese QTL künftig in Eliteweizenlinien eingekreuzt werden, um so resistente Sorten zu erzeugen», beschreibt Pfrieme die Bedeutung ihrer Forschungsergebnisse für die Praxis.

Das Interesse verschiedener Züchtungsunternehmen, welche gemeinsam mit der Gesellschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation an der Forschung beteiligt waren, sei gross, zumal das Virus nicht bekämpft werden kann und gegen die Zikade, die es überträgt, innerhalb der EU kein Pflanzenschutzmittel zugelassen ist, heisst es in der Mitteilung der Hochschule.

Zum Weizenverzwergungsvirus

Das Weizenverzwergungsvirus breitete sich seit der Mitte des 20. Jahrhunderts in ganz Europa aus. Es befällt neben Weizen auch Gerste und andere Getreide. Heute zählt es zu den bedeutenden Getreidekrankheiten in Europa, Asien und Afrika. Übertragen wird es im Herbst durch erwachsene Wandersandzirpen (Psammotettix alienus).

Eine Sekundärinfektion durch Nymphen der Zikade ist im Frühjahr möglich. Eine Infektion äussert sich durch gestreifte Einfärbung der Blätter, Chlorose, verringerte Zahl an Ähren, reduzierte Winterfestigkeit und das Absterben von Pflanzen in frühen Entwicklungsstadien.

Da Viren sich nicht mit Pflanzenschutzmitteln bekämpfen lassen und zum Teil auch Wirkstoffe für einen umweltverträglichen Einsatz gegen die Vektoren fehlen, bekommt die Züchtung von Sorten, die resistent gegen die Krankheitserreger sind, eine zunehmende Bedeutung.

Mehr zum Thema
Pflanzen

Glyphosat wird ausschliesslich über die grünen Pflanzenteile aufgenommen, mit dem Saftstrom in der Pflanze verteilt und wirkt auf die Chloroplastenbildung in den Pflanzenzellen. Der Wirkstoff dringt innerhalb von einer Stunde…

Pflanzen

Das Herbizid hat bei den Erdhummeln negative Auswirkungen bei der Wärmeregulierung. - Monika Gerlach Das umstrittene Glyphosat könnte den Bruterfolg von Hummeln gefährden. Einer deutschen Studie zufolge kann das Herbizid…

Pflanzen

Wirkung von Glyphosat-Behandlungen gegen Altunkräuter in einer abgefrorenen Winterzwischenfrucht - lfl Der Ausschuss für Risikobewertung (RAC) der Europäische Chemikalienagentur (ECHA) bewertet Glyphosat weiterhin als nicht krebserregend und beruft sich dabei…

Pflanzen

Die nötigen Fachkenntnisse fehlten Hobbyanwendern oft, und viele seien über die Verbote und Vorschriften zum Umgang mit Pestiziden nicht informiert. - pixabay Der Ständerat will für Hobbygärtnerinnen und -gärtner den…

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

SCHWEIZER BAUER

DER SCHWEIZER BAUER AUF YOUTUBE