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TEMPER

TEMPER

Analyse des Einflusses der Temperatur auf die Sensitivität von Rapssorten und -genotypen gegen TuYV und tierische Schaderreger (Blattläuse)

Projektkoordinator

Dr. Thomas Thieme
BTL Bio-Test Labor GmbH Sagerheide, Groß Lüsewitz
tt@biotestlab.de

Verbundpartner

Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen: Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz, Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik

Projekthomepage

https://www.unter-2-grad.de/projekte/Temper/

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Durch den zunehmenden Anbau von Raps sowie bedingt durch den Klimawandel und den Wegfall insektizider Beize haben Schadinsekten und Pathogene in den letzten Jahren an Bedeutung zugenommen. Hierzu zählt das durch Blattläuse übertragene Wasserrübenvergilbungsvirus (Turnip yellows virus (TuYV)), dessen Infektion sich negativ auf Ertrag und Ertragsqualität auswirkt. Die einzig verfügbare und in Rapssorten enthaltene TuYV-Resistenz aus dem Resynthese-Raps ‚R54‘ führt bei höheren Temperaturen zu einer Zunahme des Virustiters. Mit dem Ziel, einen Ausblick auf die mittelfristige Eignung der ‚R54‘ TuYV-Resistenz im Feld zu geben, ist es notwendig, die Auswirkungen von Klima (Temperatur) auf die tri-trophische Interaktion von Pathogen (TuYV), Vektor (Blattlaus) und Wirt (Raps) zu untersuchen. Hierbei wird ein breites Spektrum resistenter Genotypen, im Feld gesammelter Virusisolate sowie Blattlausklone getestet. Darüber hinaus soll die genetische Charakterisierung von Virusisolaten helfen, den virusseitigen Mechanismus zur Überwindung der Resistenz zu verstehen und anhand spezifischer Sequenzen in Virusisolaten zu erkennen. Zukünftig können so im Feld auftretende Isolate mittels diagnostischer Primer auf ihre „Reaktion“ hinsichtlich Resistenz getestet und der Einsatz resistenten Saatgutes gezielt empfohlen werden.

Ergebnisse

Es zeigt sich, dass unterschiedliche Blattlausklone das TuYV mit unterschiedlicher Effizienz übertragen können, wobei die Infektionen eines anfälligen Rapsgenotyps sechs Stunden nach Virusakquisition je nach Klon zwischen 0-58 % und 12 Stunden nach Virusakquisition zwischen 25-83 % liegen. Mittels RT-qPCR konnte in zwei Klonen mit unterschiedlicher Insektizidresistenz nach definierten Zeitpunkten ein signifikant unterschiedlicher Virusgehalt (von einem getesteten Isolat) nachgewiesen werden. Dieser verhielt sich jedoch gegenläufig zu der zuvor gezeigten Übertragungseffizienz.

Infektiositätstests verschiedener Virusisolate zeigen, dass diese nicht nur unterschiedliche relative Virustiter in anfälligen Pflanzen aufweisen, sondern teils auch einen Rapsgenotyp mit ‚R54‘ TuYV-Resistenz infizieren können. Die Sequenzdaten weisen darauf hin, dass die verwendeten Virusisolate mindestens zwei verschiedenen Genotypen zuzuordnen sind. Zusätzlich wurden TuYV-assoziierte RNAs detektiert, deren biologische Relevanz momentan unklar ist.

Freilandversuche am Standort Quedlinburg mit natürlichem Befall durch M. persicae und TuYV demonstrieren, dass nicht alle getesteten Genotypen im Vergleich zum anfälligen Standard einen signifikant geringeren Virustiter zeigen, was möglicherweise auf Umweltfaktoren zurückzuführen ist. Gerade Sachsen-Anhalt ist hierbei aufgrund seiner im deutschlandweiten Vergleich hohen mittleren Jahrestemperaturen eine geeignete Testregion für zukünftige Einflüsse des Klimawandels auf die Landwirtschaft.

Verwertung

Erste Ergebnisse konnten als Vortrag im Rahmen der Internationalen Rapstagung 2019 in Berlin präsentiert werden.

Basierend auf der Auswertung der Sequenzierungsdaten besteht für das beteiligte KMU die Möglichkeit die gewonnenen Erkenntnisse für die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen.

Das JKI-RS konnte bereits die im Rahmen des Projektes aufgebaute Sammlung von M. persicae Klonen in ein weiteres Forschungsprojekt einbringen.

Broschüre: Präsentation TEMPER
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 2 MB

Broschüre Beschreibung:

Analyse des Einflusses der Temperatur auf die Sensitivität von Rapssorten und -genotypen gegen TuYV und tierische Schaderreger (Blattläuse)