Die Scharka-Krankheit, verursacht durch das Scharka-Virus der Pflaume (plum pox potyvirus, PPV), zählt gegenwärtig in Europa zu den wirtschaftlich wichtigsten Viruskrankheiten des Steinobstes. Die effektivste und zugleich umweltschonendste Gegenmaßnahme stellt der Anbau resistenter Sorten dar. Der Züchtung müssen dazu Genotypen mit bekannten Resistenzeigenschaften zur Verfügung gestellt werden. Literaturangaben und eigenen Erkenntnissen zufolge wird die Resistenz in Abhängigkeit vom Virusstamm und von der Umwelt ausgeprägt. Deshalb sollte es sich um genetisch unterschiedliches Zuchtmaterial handeln, das außerdem für die hiesigen Anbaubedingungen geeignet ist. Das Pflaumensortiment der Genbank Obst Dresden-Pillnitz des IPK Gatersleben erscheint für vergleichende Resistenzprüfungen besonders geeignet, da einheitliche Infektions- und Standortverhältnisse vorliegen. Insgesamt umfaßt es 242 Akzessionen (unterschiedliche Sorten z.T. verschiedener Herkünfte, einige Auslesen bzw. Zuchtklone). In Voruntersuchungen zeigte sich bereits ein differenziertes Verhalten gegenüber dem Scharka-Virus. Im Rahmen des geplanten Vorhabens ist vorgesehen, die nach Durchführung von Freilandbonituren und anschließender serologischer Testung als befallsfrei oder schwach befallen hervorgegangenen Genotypen mit Hilfe eines Gewächshaustestes (KEGLER et al., 1994) zu überprüfen. Die Reaktion handveredelter, getopfter Gewächshauspflanzen gestattet die frühzeitige Aussage zur PPV-Resistenz und gibt gleichzeitig einen Hinweis zum wahrscheinlichen Verhalten der Genotypen im Freiland im Falle eines hohen natürlichen Infektionsdruckes. Mit ausgewählten Genotypen folgen weitere Untersuchungen im Gewächshaus und Freiland unter Verwendung serologischer Methoden (ELISA, TPIB) und der PCR, um Kenntnisse zur Virusverteilung im Gehölz zu gewinnen. Hinzu kommt die Testung interessanter Exemplare mit verschiedenen, molekularbiologisch definierten Virusisolaten und unterschiedlichen Methoden der Virusübertragung. In Einzelfällen sind die Eltern resistenter Genotypen zu ermitteln und diese ebenfalls einer Testung zu unterziehen. Letzteres könnte Aussagen zur Vererbung der Scharka-Resistenz liefern. Die zusätzliche Ermittlung der Vektorresistenz gestattet eine umfassende Charakterisierung des Resistenzverhaltens von Pflaumengenotypen sowie die Ableitung züchterischer und anbauseitiger Empfehlungen.
Die Resistenz von Getreide gegenueber einer Aehreninfektion mit Fusarium culmorum oder F. graminearum ist quantitativer Natur. Bei Roggen und Weizen wird fuer die DON-Akkumulation die Groesse von Aufspaltungsvariation und Heritabilitaet in F3-Populationen sowie die Frequenz des Auftretens von positiven Transgressionen untersucht. Dazu werden von Kreuzungen zwischen unterschiedlich anfaelligen Eltern je 50 F3-Linien auf Resistenz und Mykotoxinakkumulation untersucht. Die DON-Analyse dieser Experimente erfolgt mit Hilfe eines kommerziell erworbenen ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay). Die Auswertung der Daten ermoeglicht es, zuverlaessig entscheidende quantitativ-genetische Parameter fuer die DON-Akkumulation im Erntegut zu schaetzen. Das Projekt liefert damit einen wesentlichen Beitrag zur Optimierung der Zuchtmethoden und der Verminderung der Mykotoxinbelastung des Getreides.
Ziel des Projektes ist es, die Kartoffel als biotechnologisches Produktionssystem für neue Stärkequalitäten zu nutzen. Hier sind zu nennen Amylosestärke, Amylopektinstärke und Hochphosphatstärke. Es sollen neue Methoden bei der Erstellung solcher Pflanzen evaluiert und angewendet werden. Die Arbeiten beinhalten die Erstellung von polyklonalen Antikörpern gegen das SBE I und das SBE II Protein aus Kartoffel. Die Antikörper werden enzymatisch gekoppelt und in ihren Bindeeigenschaften charakterisiert. Ein ELISA assay zur exakten Quantifizierung des Gehaltes der jeweiligen Proteine in Extrakten aus Blättern der mutagenisierten Population wird etabliert. Insgesamt werden hierfür bei einfacher Reproduktion 80000 assays durchgeführt. Weiterhin werden 15000 Pflanzen im Gewächshausangezogen, Blattmaterial für die assays geerntet und die Knollen zur weiteren Reproduktion eingelagert. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen.
Ziel des Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Verbesserung der Resistenz des Koernermaises gegenueber der Kolbenfaeule zu leisten (Erreger: Pilzarten der Gattung Fusarium) sowie Aufschluss ueber die Belastung von Futter und Nahrung mit den von den Pathogenen gebildeten Mykotoxinen zu erhalten. Zur Verbesserung der Resistenz auf zuechterischem Wege sind genaue Kenntnisse ueber das Pathogenspektrum und die Anfaelligkeit der verschiedenen Maisgenotypen gegenueber den Erregern Voraussetzung. Eine fruehe Erfassung der Toxinbelastung ist notwendig, um durch entsprechende Vorsorgemassnahmen Qualitaetseinbussen beim Ernteprodukt zu verhindern sowie die tierische und menschliche Gesundheit zu schuetzen und die Einhaltung von Toxinrichtwerten zu gewaehrleisten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in die zuechterische Praxis zum Zwecke der Ertrags- und Qualitaetssicherung bei Koernermais umgesetzt werden. Konkrete Zielsetzungen: 1. Entwicklung artspezifischer PCR-Primer fuer Kolbenfaeuleerreger der Gattung Fusarium. 2. Nachweis von Fusarium spp. im Maiskorn mit Hilfe artspezifischer PCR-Assays. 3. Semiquantitativer Nachweis der Toxine Deoxynivalenol (DON) und Fumonisin (FUM) mit immunologischen Methoden (Enzym Linked Immunosorbent Assay, ELISA). 4. Entwicklung von Antikoerpern gegen das Toxin Moniliformin. 5. Erhebung zum Vorkommen der Erreger (PCR-Assay) und Toxine (ELISA) in aktuellem Zuchtmaterial in Abhaengigkeit von der Umwelt (9 Standorte, 6 Maishybride).
Es sollen Moeglichkeiten, Grenzen und neue Anwendungsgebiete fuer den Einsatz neuer Diagnostika von pilzlichen Schaderregern im Bereich der wichtigsten Feldbaukulturen untersucht werden. Neben der Pruefung der Diagnostika steht die Entwicklung der Einsatzmethodik im Vordergrund. Anhand von Beispielen soll gezeigt werden, wie und auf welche Weise die Diagnostika einen sicheren Einsatz zum Pilznachweis bei Pflanzen und Saatgut ermoeglichen und in der Pflanzenschutzberatung eingesetzt werden koennen.