Annette Weidner

Selektion und Charakterisierung braunrostresistenter Weizen - Aegilops markgrafii - Introgressionslinien

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor agriculturarum (Dr. agr.) vorgelegt an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 12.07.2004

Abstract
169 Aegilops markgrafii -Abstammungen aus verschiedenen Regionen des Verbreitungsgebietes wurden im Jungpflanzenstadium nach künstlicher Inokulation auf das Resistenzverhalten gegenüber Weizenbraunrost geprüft. Ca. 67% der getesteten Abstammungen waren resistent. In der Region um Ankara (Türkei) zeichnete sich eine Anhäufung resistenter Abstammungen ab, die sich noch auf den der türkischen Küste vorgelagerten großen Inseln fortsetzte. Abstammungen mit heterogenen und anfälligen Reaktionen kommen verstärkt auf den Inseln der Ägäis, dem griechischen Festland, Bulgarien sowie dem südöstlichen Teil der Türkei vor. Durch Testkreuzungen wurde die genetische Grundlage der Braunrostresistenz der Ae. markgrafii Abstammung 'S740-69' ermittelt. Die Vererbung der Resistenz erfolgte durch ein dominantes Gen unter Beteiligung von Minorfaktoren. Aus der Kreuzung Triticum aestivum L. cv. 'Alcedo' x Ae. markgrafii 'S740-69' wurden 30 braunrostresistente Introgressionslinien sowie eine Population, die sich durch ihren sehr weizenähnlichen Habitus deutlich von den o.a. Introgressionslinien unterscheidet, selektiert. In den einzelnen Versuchsjahren blieb die Resistenz der Introgressionslinien gleichbleibend auf hohem Niveau, während die Anzahl resistenter Pflanzen in der Population mit weizenähnlichem Habitus sank. Letztendlich konnte jedoch eine stabile braunrostresistente Linie mit weizenähnlichem Habitus selektiert werden. Die Vererbung der Resistenz der Introgressionslinien erfolgte im Jungpflanzenstadium, wie bei Aegilops markgrafii, durch ein dominantes Gen unter Beteiligung von Minorfaktoren. Im adulten Pflanzenstadium zeichnete sich die Wirkung zweier Gene ab.
Ae. markgrafii zeigte eine starke hypersensitive Resistenzreaktion gegenüber Braunrost. Nach Einlagerung der Resistenz in den genetischen Hintergrund des Weizens wurde die Resistenzreaktion modifiziert realisiert: die Hypersensitivitätsreaktion läuft verlangsamt ab und der Schwerpunkt der Reaktion liegt, offensichtlich bedingt durch die Wachsschicht auf der Blattoberfläche, im prähaustoriellen Bereich.

169 Aegilops markgrafii -accessions from different regions of the distribution area were tested after artificial inoculation against wheat leaf rust in the seedling stage. Approximately 67% of the tested accessions were resistant. There was an accumulation of resistant accessions around Ankara (Turkey), which remains the same along the south eastern part and the large islands near the coastal area of this country. Accessions with heterogeneous and susceptible reactions were found on the Aegean islands, Greece, Bulgaria and the south eastern part of Turkey.
To detect the number of genes, causing the resistance of the Aegilops markgrafii accession 'S740-69', test crosses were carried out. One dominant gene and minor factors were assumed to be responsible for the resistance. From a cross of Triticum aestivum L. cv. 'Alcedo' x Ae. markgrafii 'S740-69' thirty leaf rust resistant introgression lines and a population, which differed very clearly from the introgression lines through the wheat-like growth habit, were selected. In the experimental years the portion of resistant plants within the introgression lines were very high, whereas the number of resistant plants in the population with the wheat-like habit decreased in this period. However, at least one stable leaf rust resistant line was selected. The inheritance of the rust resistance of the introgression lines in the seedling stage was based on one dominant gene and further minor factors. In the adult plant stage two genes were detected.
The resistance reaction of Ae. markgrafii was characterised by a strong hypersensitivity. In the genetic background of wheat this reaction was modified: a formation of larger necrotic areas was observed and the development of appressoria was suppressed possibly due to the wax layer on the leaf surface.

Keywords:
Triticum aestivum L., Aegilops markgrafii, Introgressionslinien, Braunrostresistenz, Puccinia recondita Rob. ex Desm.

Triticum aestivum L., Aegilops markgrafii, introgression lines, leaf rust resistance, Puccinia recondita Rob. ex Desm.

Online-Dokument im PDF-Format (3.283 KB) mit integrierter Gliederung.

Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungsverzeichnis (2, I-IV)
1 Einleitung (1-3)
2 Literatur (4-15)
3 Material und Methoden (16-29)
4 Ergebnisse (30-74)
5 Diskussion (75-88)
6 Zusammenfassung (89-92)
7 Summary (93-95)
Literaturverzeichnis (96-106)
Abbildungs-, Tabellen-, Anhangsverzeichnis, Anhang