Chinesische Wissenschaftler haben eine bahnbrechende genetische Karte entwickelt, die den Widerstand von Weizen gegen die gefährliche Gelbrotte nachverfolgt. Diese Pilzkrankheit ist bekannt dafür, sowohl die Erträge als auch die Qualität des Weizens erheblich zu beeinträchtigen und stellt eine ernsthafte Bedrohung für die globale Landwirtschaft dar.

Die Forschung, die am Mittwoch in der renommierten Fachzeitschrift Nature Genetics veröffentlicht wurde, wurde gemeinschaftlich von der Northwest Agriculture and Forestry University und dem Institut für Genetik und Entwicklungsbiologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften durchgeführt. Diese neue genetische Karte könnte Züchtern ein mächtiges Werkzeug zur Verfügung stellen, um widerstandsfähigere Weizensorten zu entwickeln.

Das Gelbrostvirus, verursacht durch den Erreger Puccinia striiformis f. sp. tritici, wird oft als 'Weizenkrebs' bezeichnet, da es sich schnell mutiert und alle paar Jahre neue Pathotypen hervorbringt. Laut Kang Zhensheng, einem Akademiker der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, führt diese Krankheit jährlich zu einem Ertragsverlust von etwa zehn Prozent im globalen Weizenanbau.

Die Entwicklung resistenter Weizensorten ist von entscheidender Bedeutung, um diese Krankheit effektiv zu bekämpfen, äußerte Kang. Die vorliegende Studie beleuchtet erstmals systematisch die genomischen Signaturen und epidemiologischen Merkmale, die die Wechselwirkungen zwischen Weizen und dem Gelbrostpathogen im letzten Jahrhundert geprägt haben.

In einem umfassenden Analyseprozess über fünf Jahre hinweg wurden Variomdaten von über zwei tausend Weizenaccessions aus der ganzen Welt sowie zahlreiche Reaktionsdaten gegen Gelbrost hinzugezogen. Dadurch konnte das Forschungsteam 431 Loci identifizieren, die mit der Resistenz gegen Gelbrost korrelieren.

Durch die genaue Analyse von fünfhundertfünfzig Kandidatengen, die mit der Resistenz gegen Gelbrost in Verbindung stehen, haben die Wissenschaftler drei neuartige Resistenzgene erfolgreich isoliert. Unter diesen ist das Gen Yr5x besonders hervorzuheben, da es eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegen mehrere Pathotypen des Gelbrosts zeigt.

Das Gen Yr6/Pm5 bietet einen doppelten Schutz sowohl gegen Gelbrost als auch gegen den Mehltau-Erreger Blumeria graminis f. sp. tritici und könnte damit einen neuartigen Resistenzmechanismus in Nutzpflanzen eröffnen. Ein weiteres bedeutendes Gen, YrKB, sorgt zudem für eine erweiterte Resilienz gegenüber Rostkrankheiten, ohne dass Ertragsverluste zu beklagen sind.

Die Identifizierung solcher 'Elit'-Haplotypen, die sowohl Resistenzeigenschaften als auch wünschenswerte agronomische Eigenschaften vereinen, stellt einen wichtigen Fortschritt für die Weizenforschung dar. Experten betonen, dass die genetische Karte eine wertvolle Ressource...