Der Rübenzystennematode, Heterodera schachtii, verursacht weltweit hohe wirtschaftliche Schäden im Zuckerrübenanbau. Auf Standorten mit Nematodenbesatz werden daher zunehmend Genotypen angebaut, die gegenüber dem Befall mit H. schachtii tolerant sind. Ziel des Verbundprojektes ist es, die Wirt-Parasit-Interaktionen zwischen Rübenzystennematoden und toleranten Zuckerrüben zu beschreiben und die Mechanismen von Resistenz und Toleranz zu ermitteln. Darüber hinaus soll festgestellt werden, ob verschiedene Feldpopulationen von H. schachtii eine unterschiedlich hohe Virulenz gegenüber toleranten Zuckerrübengenotypen besitzen und ob diese durch wiederholte Selektion beeinflusst werden kann. Mehrjährig durchgeführte Feldversuche in Kooperation mit vier Zuchtunternehmen dienen dazu, die Nematodenvermehrung an verschiedenen Zuckerrübensorten unter landwirtschaftlichen Bedingungen zu bewerten. Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen dazu beitragen, Zucht- und Anbaustrategien weiterzuentwickeln und den Zuckerrübenanbau in Deutschland langfristig zu sichern.
Resistenz gegen den Rübenzystennematoden wurde aus der Wildrübe Beta procumbens in die Zuckerrübe eingekreuzt. Die Resistenz liegt auf einer Translokation vor, die vom Chromosom 1 der Wildrübe stammt. Sie wurde am Ende von Chromosom 9 lokalisiert. Anhand seiner Position auf der Translokation wurde das Resistenzgen Hs1pro-1 kloniert. Nach der Transformation anfälliger Zuckerrüben mit Hs1pro-1 konnten jedoch bisher keine vollständig resistenten Pflanzen erzeugt werden. Es gibt eindeutige Hinweise darauf, dass sich in unmittelbarer Nähe von Hs1pro-1 ein zweites Resistenzgen befindet, das für eine vollständige Resistenz erforderlich ist. Dieses Gen wird als Hs1-1pro-1 bezeichnet. Es existiert inzwischen eine weitere Translokationslinie, die über vollständige Resistenz verfügt, der aber das Hs1pro-1-Gen fehlt. Die physikalische Kartierung und die molekulare Analyse zeigten, dass die beiden Linien auf unterschiedliche Translokationsereignisse zurückgehen, sie jedoch einen überlappenden Bereich von etwa 250 kB besitzen, auf dem sich u.a. auch das Hs1-1pro-1-Gen befindet. Das Ziel des hier beschriebenen Projektes besteht zum einen in der Identifizierung und Charakterisierung des Hs1-1pro-1 Resistenzgens auf dem überlappenden Bereich der Wildrübentranslokation. Dazu sollen mit Hilfe vorhandener Sonden überlappende BAC-Klone isoliert werden, um die vorhandenen YAC-contigs zu komplementieren. BACs aus der überlappenden Region sollen sequenziert werden, um das Hs1-1pro-1-Gen zu identifizieren. Die Funktionsanalyse soll durch genetische Komplementation anfälliger Zuckerrüben mit entsprechenden cDNAs erfolgen. Außerdem soll der Translokationsbruchpunkt identifiziert werden, um Mechanismen der Translokation zwischen Wild- und Kulturrüben aufklären zu können.