Zeitschrift für Pflanzenpathologie und Mikrobiologie

Abstrakt

Identifizierung, Kartierung und Pyramidisierung von Genen/Quantitative Trait Loci (QTLs) für die dauerhafte Resistenz von Nutzpflanzen gegenüber biotischem Stress

Mekonnen T, Haileselassie T und Tesfaye K

Biotische Belastungen schränken die globale Pflanzenproduktion erheblich ein. Die Identifizierung und Verwendung resistenter Sorten gilt derzeit als beste, kostengünstigste, langlebigste und umweltfreundlichste Methode zur Bewältigung biotischer Belastungen. Eine durch die Übertragung einzelner Gene/quantitativer Merkmalsloci (QTLs) gewonnene Resistenz führt jedoch innerhalb kurzer Zeit zum Abbau der Resistenz. Daher zielen aktuelle Züchtungsprogramme darauf ab, durch Pyramidisierung mehrerer resistenter Gene/QTLs langlebige und/oder breitbandig resistente Sorten zu entwickeln. Obwohl die Genpyramide durch konventionelle Züchtung einen erheblichen Beitrag zur Verbesserung der Pflanzenkulturen leistet, ist sie mühsam, zeitaufwändig, teuer und weniger effizient. In jüngster Zeit hat der Einsatz moderner molekularer Werkzeuge wie molekularer Marker und Gentechnik die Genpyramide-Strategie zur Resistenz gegen biotischen Stress dramatisch verbessert. Molekulare Marker sind sehr hilfreich für die genaue Identifizierung, Kartierung und Introgression mehrerer wünschenswerter Gene/QTLs, die dem jeweiligen Merkmal zugrunde liegen. Darüber hinaus hat die Gentechnik es Wissenschaftlern ermöglicht, in einer einzigen Generation neue Gene aus beliebigen Quellen in Pflanzen zu übertragen, um Sorten mit den gewünschten agronomischen Merkmalen zu entwickeln. Ziel des vorliegenden Artikels ist es daher, die verschiedenen Arten biotischer Stressresistenz bei Pflanzen sowie die Methoden zur Identifizierung, Kartierung und Pyramidisierung von Resistenzgenen/QTLs zu untersuchen, um langlebige und/oder breitbandige biotische Stressresistenzsorten zu entwickeln. Bisher wurden durch die Pyramidisierung mehrerer Resistenzgene/QTLs unter Verwendung markergestützter Selektion und gentechnischer Verfahren zahlreiche Nutzpflanzen mit langlebiger/breitbandiger Resistenz gegen Krankheitserreger, Insektenschädlinge und Herbizide entwickelt, um die Ernteerträge und -produktivität zu steigern und so die globale Ernährungssicherheit zu gewährleisten.