Kartierung und molekulare Charakterisierung der prähaustoriellen Resistenz in Einkorn (Triticum monococcum) gegenüber Braunrost (Puccinia triticina f. sp. tritici)

单粒小麦 (Triticum monocaccum) 对褐锈病 (Puccinia triticina f. sp. tritici) 的史前抗性的定位和分子表征

• 批准号: 180940919
• 负责人: Professor Dr. Frank Ordon
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/180940919?language=en
• 关键词: Kartierung; und; molekulare; Charakterisierung; der

Braunrost, verursacht durch Puccinia triticina, ist eine der bedeutendsten Krankheiten des Weizens und weltweit für erhebliche Ertragsverluste verantwortlich. Neben der Bekämpfung durch Fungizide steht der Anbau resistenter Weizensorten im Vordergrund. Diese Sorten besitzen i. d. R. Resistenzgene, die eine rassenspezifische vertikale Resistenz vermitteln, die durch Veränderungen des spezifischen Avirulenzgens durch neue Braunrostrassen überwunden wird. Ein aktuelles Beispiel ist die Überwindung von Lr37. Mit der Entdeckung einer prähaustoriellen Resistenz (im Folgenden als PHR bezeichnet) gegenüber P. triticina in Triticum monococcum wurde eine horizontale rassenunspezifische Resistenz identifiziert, die eine Infektion durch Puccinia triticina bereits im Stadium der Ausbildung von Haustorienmutterzellen (im Folgenden als HMZ bezeichnet) verhindert und zu qualitativer Resistenz führt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, diese Resistenz in spaltenden Populationen mit fluoreszenzmikroskopischen Methoden, welche die Auszählung der HMZ, eine Beobachtung der Anreicherung reaktiver Sauerstoffspezies, hypersensitiver Reaktionen und der Bildung phenolischer Substanzen ermöglichen, zu analysieren und die Art und Menge der phenolischen Substanzen gaschromatographisch und photometrisch in den die Infektion umgebenden Blattarealen zu bestimmen. Durch gezielte Unterbrechung des Phenylpropanoidweges durch Cycloheximid, α-Aminooxy-β-phenylpropionsäure, 2-Aminoindan-2-Phosphonsäure, Piperonylsäure und 3,4-Methylendioxyzimtsäure soll im weiteren festgestellt werden, ob die beobachteten Abwehrreaktion ausschließlich auf der Biosynthese zellwandgebundener phenolischer Substanzen und Lignin beruhen. Um die Aktivität zellwandgebundener Enzyme quantifizieren zu können, ist die Untersuchung des Interzellularsaftes mittels SDS-PAGE geplant. Parallel dazu soll diese Resistenz unter Verwendung von SSR, DArT und AFLP Markern kartiert werden und zur Identifikation von Genen, die an dieser Resistenz beteiligt sind Expressionsstudien mittels SuperSage (verbesserte serielle Analyse der Genexpression) durchgeführt werden. Auf diese Weise identifizierte Gene werden in die bestehende genetische Karte integriert, um Erkenntnisse über eine etwaige Co-Lokalisation mit entsprechenden QTL zu gewinnen. Mit diesen Arbeiten werden einerseits tiefgehende Erkenntnisse zu den genetischen Grundlagen der PHR geschaffen und zum anderen die Voraussetzungen, diese Resistenz markergestützt in den Kulturweizen (Triticum durum, Triticum aestivum) zu übertragen und damit dauerhafte Resistenz gegenüber Braunrost.

Braunrost，verursacht durch Puccinia triticina，ist eine der bedestern Krankheiten des Weizens und weltweit für hebliche Ertragsverluste verantwortlich. Neben der Bekämpfung durch Fungizide steht der安包resistenter Weizensorten im Vordergrund.这是一个很好的地方。D. R. Resistenzgene，die eine rassenspeziaper he vertikale Resistenz vermitteln，die durch Veränderungen des spezifischen Aubenzgens durch neue Braunrostrassen überwunden wird.这是Lr 37的最后一个版本。在一粒小麦上进行抗锈性鉴定时，通过对小麦柄锈菌的水平抗性鉴定，发现小麦柄锈菌在一粒小麦上的侵染（在HMZ上进行抗锈性鉴定）是一种定性的抗锈性。这些研究项目包括：用荧光显微镜检测法检测人群中的耐药性，以及HMZ的辅助检测，对过敏反应、过敏反应和酚类物质的培养进行分析，并利用气相色谱法和光度法对感染性肺炎进行检测。通过对环己烷酰亚胺、α-氨基氧基-β-苯丙酸、2-氨基茚满-2-膦酸、壬基酚和3，4-亚甲基二氧基苯甲酸等苯甲酸酯类化合物的体外韦尔登，研究了生物合成酚类物质和木质素的反应机理。通过SDS-PAGE检测细胞间的酶活性。利用SSR、DArT和AFLP标记进行抗性检测和基因鉴定的平行研究，通过SuperSage（verbesserte serielle Analyse der Genexpression）对抗性进行了研究。在最佳的遗传学整合中，通过对韦尔登基因的识别，可以获得一个具有潜在QTL的共定位。通过韦尔登，我们可以从PHR基因的遗传基础上，对小麦（Triticum durum，Triticum aestivum）的抗性标记进行研究，并将其转化为Braunrost抗性。