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Erzeugung von rezessiver Resistenz gegenüber Blattlaus-übertragbaren Vergilbungsviren der Zuckerrübe als Alternative zur chemischen Vektorkontrolle

Projektdaten

  • Titel: Vergilbungsviren
  • Status: aktiv
  • Mitarbeiter/in: Lukas Rollwage
  • Betreuer/in: Mark Varrelmann, Roxana Hossain
  • Kategorie: Pflanzenkrankheiten

Zu den wichtigsten Vergilbungsviren im deutschen Zuckerrübenanbau zählen die Poleroviren Beet mild yellowing virus (BMYV) und Beet chlorosis virus (BChV) sowie das Closterovirus Beet yellows virus (BYV). Eine untergeordnete Rolle spielt das Potyvirus Beet mosaic virus (BtMV). Über 25 Jahre konnte die Grüne Pfirsichblattlaus (Myzus persicae) als Hauptvektor für die Übertragung der Virusspezies mithilfe neonicotinoider Wirkstoffe sehr gut im Zuckerrübenanbau kontrolliert werden.

Mit dem Wegfall des Neonicotinoid-Einsatzes als Saatgutbeizmittel von Zuckerrüben ab 2019 werden Blattläuse und durch sie übertragbare Viren zukünftig wieder erheblich an Bedeutung gewinnen. Das Fortbestehen stabiler Erträge kann durch eine Kontrolle der Vergilbungsviren dauerhaft im Sinne des Integrierten Pflanzenschutzes nur über Resistenzzüchtung realisiert werden. Um neue Sorten zu entwickeln, ist es notwendig, alternative Resistenzentwicklungs- sowie Resistenzselektionsverfahren zu erarbeiten.

Neben anderen am IfZ bearbeiteten Projekten zum Thema Vergilbungsviren fördert die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) aktuell das Projekt „Erzeugung von rezessiver Resistenz gegenüber Blattlaus-übertragbaren Vergilbungsviren der Zuckerrübe als Alternative zur chemischen Vektorkontrolle“.

Im Rahmen des Projektes wird die Zuckerrübe-Polerovirus-Interaktion untersucht, um einen bisher unbekannten Resistenzmechanismus, der auf der Interaktion von pflanzlichen und viralen Proteinen basiert, aufzuklären. Diese Form der Interaktion ist in der Pflanze-Potyvirus-Interaktion bereits gut charakterisiert und ist von dem Zusammenwirken eukaryotischer Translations-Initiationsfaktoren (eIFs) mit viralen „genome-linked proteins“ (VPg) abhängig. Rezessive Resistenz gegen Vertreter aus der Gattung Potyvirus konnte bereits in verschiedenen Kulturpflanzen identifiziert bzw. generiert und vielfach erfolgreich in der Züchtung und im praktischen Anbau eingesetzt werden.

Es wird angenommen, dass die VPg-tragenden Vergilbungsviren aus der Familie Polerovirus ebenso wie die Potyviren auf pflanzliche eIFs in der primären Infektionsinitiierung angewiesen sind. Deshalb soll eine Inkompatibilität entweder aus natürlichen sowie Mutationspopulationen selektiert oder für einen „proof-of-principle“ Nachweis über Genomeditierung künstlich erzeugt werden. Mithilfe der im Projektvorhaben erarbeiteten Strategie können langjährige Screening- und Kreuzungsprozesse verkürzt, und das Vergilbungsvirusmanagement im Zuckerrübenanbau, unter dem Aspekt der weggefallenen Neonicotinoide und der Insektizid-Resistenzbildung, verbessert werden.

Die Erkenntnisse, die zunächst auf Basis der industriellen Forschung generiert werden, sollen direkt für die praktische Virusresistenzzüchtung eingesetzt werden. Auch soll mit einer alternativ entwickelten Resistenz-Management-Strategie dazu beigetragen werden, dass sich Aufwandmengen für Pflanzenschutzmittel zur Bekämpfung des Virusvektors Grüne Pfirsichblattlaus, deren Population sich in Zukunft unvorhersehbar entwickeln wird, einsparen lassen, was einer guten fachlichen Praxis im Pflanzenschutz entgegenkommt.

 

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Veröffentlichungen

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