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.
Napadení padlím a plísní révy na hroznu
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
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
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
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
Novější výsledky ve šlechtění na rezistenci (Kříženci mezi franko-americkými hybridy x V.amurensis x V.vinifera): Pannónia, Jázmin, Kozmopoliten, PS 54/2 Bácska, 03-7-16 03-7-95
Pannónia
SK 86-3-276
Jázmin
Kozmopoliten
03-7-16 Stolní typy
03-7-95
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.
x Vitis vinifera cv. Kismis vatkana hybridní potomstvo 04-10
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 1 2 3 4 660 1 4 51 - - 49 709 1 4 53 - - 47 439 1 4 48 5 9 38 325 1 2,5 45 3 25 27
V.vinifera cv. Kišmiš vatkana
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 160 150 0,32 Kunbarát x Kišmiš vatkana 30 S R 13 17 0,53 Génuai z x Kišmiš vatkana 151 S R 83 68 1,49
Potomstvo V. vinifera cv. Nimrang x V. vinifera cv. Kišmiš vatkana štěpící se na rezistenci k padlí náchylné a rezistentní genotypy
Kišmiš vatkana: Jednobuněčná reakce - 48 h po napadení padlím
Muscadinia rotundifolia x V.vinifera BC5 Jednobuněčná reakce 48 h po napadení padlím
Molekulárně genetický průzkum genů proti padlí u Kišmiš vatkana -Tvorba mapovacích potomstev -Funkčně genomické průzkumy -Vývin vázaných markerů
Rozdělení v BSA použitých SSR markerů na 19 chromosomech (Doligez et al., 2006)
Na základě genetické mapy Doligez et al. (2006) se markery, které ukazují deformované rozdělení alel v BSA, nacházejí v jedné skupině na chromosomu 13. 0.0 0.9 5.3 13.0 14.2 14.6 14.9 LG13 VVIc51 VMC3d12 UDV124 R UDV020-147 VMCNG4e10.1 UDV020-161 VMC9h4.2 UDV020-128 Gen rezistence 28.9 VMC2c7-140 40.0 VVIp10
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
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
-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)
Souběžné použití klasické a molekulární selekce při kombinování monogenů proti padlí Klasická selekce molekulární selekce Rezistentní 75% Náchylný 25%
Bez chemické ochrany v období 2004-2005 Bianca 99-1-48 hybrid M. rot. X (V. amur. X Fr-am h.) x Vitis vinifera Regent
Elitní semenáče Hybrid mezi Muscadinia rotundifolia x V.vinifera x V.amurensis 01-1 686
01-1- 464
01-1- 286
02-1-124 Stolní typy
02-1-266
02-2-150
02-2-286
(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 06-10-108