Introgression of genes for male-fertility restauration from exotic populations in hybrid rye

Die kommerzielle Hybridroggensaatgutproduktion basiert weltweit auf dem in Hohenheim gefundenen Pampa (P)-Cytoplasma, das zuverlässig und umweltstabil eine cytoplasmatisch-männliche Sterilität (CMS) induziert. Zur Wiederherstellung der Pollenfertilität in der Hybride sind effektive Restorergene erforderlich, um eine ausreichende Bestäubung und eine möglichst geringe Infektion mit dem Mutterkornpilz (Claviceps purpurea) zu gewährleisten. Ziel dieses langfristigen Projektes ist die Nutzung von effizienten Restorergenen aus exotischen Populationen und die Aufklärung ihrer Vererbung. Dazu wurden 1990 Kreuzungen zwischen zahlreichen genetischen Ressourcen und einer schwer zu restaurierenden CMS-Einfachkreuzung durchgeführt und im Folgejahr auf Pollenfertilitätsrestauration bonitiert. In mehreren Populationen aus dem Vorderen Orient (IRAN I, IRAN IX, Altevogt 14159, 14160, 14161) und Argentinien (Pico Gentario, Safico, San Jose) fanden sich sehr effiziente Restorergene, die durch Rückkreuzung in Elitematerial eingelagert wurden. Während Markerstudien bei deutschen Restorerlinien eine oligogenische Vererbung nachwiesen, war für die Pollenfertilitätsrestauration der Linien aus IRAN IX und Pico Gentario nur je ein Gen verantwortlich. Dafür wurden in Hohenheim eng koppelnde, PCR-basierende Marker entwickelt. Beide Gene bewirken ein weitaus höheres Niveau an Fertilitätsrestauration als bei adaptiertem Material, werden weitgehend umweltunabhängig exprimiert und sind in der Lage, acht CMS-induzierende Cytoplasmen unterschiedlicher Herkunft zu restaurieren. Leider sind die bisher entwickelten Rückkreuzungslinien in ihrer Kombinationsfähigkeit für Kornertrag noch um 4-12% dem Elitematerial unterlegen, so dass weitere Rückkreuzungen erfolgen müssen. Finanzierung: Universität Hohenheim (TG77, zeitweise)