Šlechtění révy na rezistenci pomocí klasických a molekulárních metod

Transkript

1 Šlechtění révy na rezistenci pomocí klasických a molekulárních metod Pál Kozma: Výzkumný ústav pro vinohradnictví a vinařství - Univerzita Pécs Lednice, 29. května 2009 Překlad: Ondra Korpás ml.

2 Napadení padlím a plísní révy na hroznu

3 Tvorba IDEÁLNÍ ODRŮDY je šlechtitelským cílem již od konce 19. století Komplexně rezistentní k padlí révy (Erisyphe necator Schw. Burr.) k plísni révy (Plasmopara viticola Berk &Curt) k plísni šedé (Botrytis cinerea Pers.) Disponuje vhodnými pěstitelskými vlastnostmi Kvalita plodů je vynikající

4 Použitím severoamerických révových druhů (Vitis rupestris, V. labrusca, V. aestivalis, V. berlandieri atd.) jako zdrojů rezistence se nepovedla tvorba ideální odrůdy révy: -buď se rezistence stávala slabší, anebo kvalita ustoupila do pozadí. -Důvod: polygenní dědičnost rezistence k plísni révy, k padlí révy, jako i kvality

5

6 Padlí révy zdroje rezistence Vlastnosti Zdroj rezistence Severoamerické druhy Vitis Muscadinia rotundifolia Vitisviniferacv. Kišmiš vatkana Původ rezistence koevoluce koevoluce Abiotický stres Typ dědičnosti polygenní Monogenní dvougenní (?) příznak HR Extrémní rezistence bez příznaků monogenní bez příznaků HR u 1-2 buněk slabý příznak v senescenci

7 Plíseň révy zdroje rezistence Vlastnosti Zdroj rezistence Severoamerické druhy Vitis Muscadinia rotundifolia Vitis amurensis Původ rezistence koevoluce koevoluce koevoluce Typ dědičnosti polygenní Dvougenní 1-2-genní příznak HR HR HR Oligogenní

8 Novější výsledky ve šlechtění na rezistenci (Kříženci mezi franko-americkými hybridy x V.amurensis x V.vinifera): Pannónia, Jázmin, Kozmopoliten, PS 54/2 Bácska,

9 Pannónia

10 SK

11 Jázmin

12 Kozmopoliten

13 Stolní typy

14

15 Nejnovější snahy ve šlechtění na rezistenci: -Je nutné používat mono- a oligogenní zdroje rezistence, protože se rezistence takhle nestane slabší při zpětných kříženích, s ohledem na kvalitu lze dosáhnout stálý pokrok -Kombinace dvou nebo více zdrojů rezistence proti jedné nemoci do jednoho genotypu: s cílem získat stupně rezistence převyšující stupně u rodičů, s cílem získat ochranu před novými rasami patogena. Vynikající kvalita a vysoká rezistence k padlí i plísni révy mohou být touto cestou sjednoceny do jednoho genotypu.

16

17

18 x Vitis vinifera cv. Kismis vatkana hybridní potomstvo 04-10

19 Dědičnost imunní rezistence k padlí u Muscadinia rotundifolia Kombinace křížení Semenáče Rezistence rodičů Rozdělení semenáčů (%) dle stupňů rezistence 1-úplně rezistentní, 4- náchylný (Musc. rot. x V. vin.) BC4 x Kišmiš moldavskij (Musc. rot. x V. vin.) BC4 x Cardinal (Musc. rot. x V. vin.) BC4 x (V.am. x V.vin.) BC2 (Musc. rot. x V. vin.) BC4 x (Franko-americký h. x V. vin. x V. am.) (ks) matka otec ,

20

21

22

23 V.vinifera cv. Kišmiš vatkana

24 Dědičnost rezistence k padlí u Vitis vinifera cv. Kišmiš vatkana Kombinace křížení Semenáče Rezistence rodičů Štěpení potomstva Rezistentní = bez příznaků Náchylný = s příznaky (ks) matka otec Rez. Nách. Chi 2 (1:1) 4 Nimrang x Kišmiš vatkana 310 S R ,32 Kunbarát x Kišmiš vatkana 30 S R ,53 Génuai z x Kišmiš vatkana 151 S R ,49

25 Potomstvo V. vinifera cv. Nimrang x V. vinifera cv. Kišmiš vatkana štěpící se na rezistenci k padlí náchylné a rezistentní genotypy

26 Kišmiš vatkana: Jednobuněčná reakce - 48 h po napadení padlím

27

28

29 Muscadinia rotundifolia x V.vinifera BC5 Jednobuněčná reakce 48 h po napadení padlím

30 Molekulárně genetický průzkum genů proti padlí u Kišmiš vatkana -Tvorba mapovacích potomstev -Funkčně genomické průzkumy -Vývin vázaných markerů

31 Rozdělení v BSA použitých SSR markerů na 19 chromosomech (Doligez et al., 2006)

32 Na základě genetické mapy Doligez et al. (2006) se markery, které ukazují deformované rozdělení alel v BSA, nacházejí v jedné skupině na chromosomu LG13 VVIc51 VMC3d12 UDV124 R UDV VMCNG4e10.1 UDV VMC9h4.2 UDV Gen rezistence 28.9 VMC2c VVIp10

33 Náš cíl ve šlechtění na rezistenci: Shromáždit geny rezistence různého původu proti padlí a plísni révy v jednom genotypu = pyramidizace genů Její očekávatelný výsledek: chemická ochrana není nutná ani v kalamitních situacích více genů společně zajišťuje vyšší stupeň rezistence (proti plísni révy) Dlouhodobá stabilita: obrana před prolomením rezistence

34 Kombinování mono- a oligogenních zdrojů rezistence v našem šlechtitelském programu Proti plísni révy: Muscadinia + V. amurensis Proti padlí: Muscadinia + Kismis vatkana Stabilní, komplexní rezistence na vysoké úrovni

35 -Těžkosti při selekci potomků se všemi geny rezistence: Potomci nesoucí jeden nebo více genů rezistence nemohou být roztříděni na úrovni fenotypu - Řešení: Souběžné použití klasické a molekulární selekce (selekce pomocí markerů MAS)

36 Souběžné použití klasické a molekulární selekce při kombinování monogenů proti padlí Klasická selekce molekulární selekce Rezistentní 75% Náchylný 25%

37 Bez chemické ochrany v období Bianca hybrid M. rot. X (V. amur. X Fr-am h.) x Vitis vinifera Regent

38 Elitní semenáče Hybrid mezi Muscadinia rotundifolia x V.vinifera x V.amurensis

39

40

41 Stolní typy

42

43

44

45 (Muscadinia rotundifolia x V.vinifera)BC4 x V.vinifera cv Kišmiš vatkana Kombinování genů rezistence proti padlí RUN1 a REN1 a proti plísni révy Rpv1 do jednoho genotypu