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Julius Kühn-Institut (JKI)
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

Institutsleitung
Prof. Dr. Reinhard Töpfer

Adresse
Geilweilerhof
76833 Siebeldingen

Sekretariat
Sabine Martin
Tel.: 06345/41-0
Fax: 06345/41-179
zr@  julius-kuehn.  de

Veröffentlichung
Institutsflyer
Broschüre

Züchtungsmethoden

Die klassische Züchtung neuer pilzwiderstandsfähiger Reben wird durch moderne Züchtungsmethoden unterstützt, damit der langwierige Selektionsprozess schneller und effizienter wird. Im Mittelpunkt steht dabei, züchtungsrelevante Merkmal-Gen-Beziehungen aufzuklären. Mit Methoden aus der Genomforschung und Gewebekulturtechnik werden im Weinrebengenom identifizierte Kandidatengene in einem Gewebekultur-Testsystem auf ihre Funktion überprüft und gengekoppelte molekulare Marker für den Einsatz bei der Selektion in der Züchtung entwickelt (Markergestützte Selektion, MAS).

Molekulare Methoden und die bioinformatorische Datenverarbeitung stellen moderne Werkzeuge dar, mit denen sich züchterisch wichtige vererbbare Merkmale (z. B. Resistenzen, Traubenmerkmale, Wuchseigenschaften) sehr gut charakterisieren lassen. Folgende Methoden werden dazu benutzt:

  • Molekulare Marker (SSR- und SNP-Marker)
  • Genetische und physikalische Kartierung
  • QTL- und Assoziationsanalyse
  • Genomsequenzierung (Sanger- und Next-Generation-Sequenzierung)

Indem die verschiedenen Methoden eingesetzt werden, ist es möglich, die Position z. B. eines Resistenzgens im Genom zu bestimmen. Nach der Sequenzierung des Genombereichs können spezifische molekulare Marker abgeleitet werden. Mit diesen ist das Gen im Zuchtprogramm individuell verfolgbar. Werden verschiedene Resistenzquellen erschlossen, können mit Hilfe der Markertechniken mehrere, gegen ein Pathogen gerichtete Resistenzgene in einer Pflanze kombiniert und somit eine robustere und vielfach höhere Resistenz erreicht werden.

Die Funktion züchtungsrelevanter Kandidatengene, die im Wesentlichen für Pilzwiderstandsfähigkeit verantwortlich sind, wird zunächst mit Hilfe der Gewebekultur überprüft. Aus männlichen Blütenteilen (Antheren) pilzanfälliger Rebsorten wird eine embryogene Dauerkultur angelegt. Diese dient als Ausgangsmaterial für die Übertragung ausgewählter Gene. Nach der gezielten genetischen Veränderung zieht man unter Selektionsbedingungen aus den Embryonen kleine Pflänzchen an und überführt diese in das Gewächshaus. Hier können die Pflanzen dann auf eine mögliche Pilzwiderstandsfähigkeit getestet werden.

Diese aktuellen und neuen biotechnologischen Methoden erlauben es, die Funktion bestimmter Gene relativ rasch zu erforschen. Sie tragen so dazu bei, noch unbekannte Resistenzmechanismen bei Reben aufzuklären.