Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein der Zuckerindustrie e.V., Institut für Zuckerrübenforschung durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, (i) für das Rizomania-Resistenzgen Rz2 eine genetische Feinkartierung durchzuführen, (ii) Rz2 kartengestützt zu klonieren und (iii) sequenzbasiert neue Resistenzquellen gegenüber Rizomania zu identifizieren. Die Feinkartierung soll in einer bereits bemusterten Wildrübenpopulation (Beta vulgaris ssp. maritima) stattfinden, die für das Rizomania-Resistenzgen Rz2 aufspaltet. Von 200 Wildrüben dieser Population wird Saatgut vermehrt, das für einen Rizomania-Resistenztest verwendet wird. Gleichzeitig erfolgt in einer bi-parentalen Referenzpopulation eine Markeranreicherung der genomischen Region um Rz2. Mit den angereicherten Markern und den Daten aus dem Resistenztest wird eine Feinkartierung von Rz2 in der Wildrübenpopulation durchgeführt. Dies ermöglicht eine kartengestützte Klonierung von Kandidatengenen für Rizomaniaresistenz. Mit den gewonnenen Sequenzdaten wird ein EcoTILLING in 96 ausgewählten Genbankakzessionen durchgeführt, um neue Resistenzquellen aufzufinden. Zusätzlich werden weitere aufspaltende Wildrübenpopulationen als Materialgrundlage von Nachfolgeprojekten bemustert.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, (i) für das Rizomania-Resistenzgen Rz2 eine genetische Feinkartierung durchzuführen, (ii) Rz2 kartengestützt zu klonieren und (iii) sequenzbasiert neue Resistenzquellen gegenüber Rizomania zu identifizieren. Die Feinkartierung soll in einer bereits bemusterten Wildrübenpopulation (Beta vulgaris ssp. maritima) stattfinden, die für das Rizomania-Resistenzgen Rz2 aufspaltet. Von 200 Wildrüben dieser Population wird Saatgut vermehrt, das für einen Rizomania-Resistenztest verwendet wird. Gleichzeitig erfolgt in einer bi-parentalen Referenzpopulation eine Markeranreicherung der genomischen Region um Rz2. Mit den angereicherten Markern und den Daten aus dem Resistenztest wird eine Feinkartierung von Rz2 in der Wildrübenpopulation durchgeführt. Dies ermöglicht eine kartengestützte Klonierung von Kandidatengenen für Rizomaniaresistenz. Mit den gewonnenen Sequenzdaten wird ein EcoTILLING in 96 ausgewählten Genbankakzessionen durchgeführt, um neue Resistenzquellen aufzufinden. Zusätzlich werden weitere aufspaltende Wildrübenpopulationen als Materialgrundlage von Nachfolgeprojekten bemustert.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Durchführung der Versuche, Biotests und Beprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strube Research GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, den Pathogenbefall von Zuckerrüben in einem früheren Stadium zu erfassen, als es mit bisherigen Evaluierungsverfahren möglich ist. Cercospora beticola Sacc. stellt das weltweit wirtschaftlich bedeutendste Blattpathogen der Zuckerrübe dar, und inzwischen sind etwa 80Prozent der Rübenanbaufläche mit dem Pilz befallen. Als weitere weltweit für den Zuckerrübenanbau bedeutsame Pathogene sind Rhizoctonia solani und Rizomania in die geplanten Untersuchungen einbezogen. Um die Interaktion zwischen Zuckerrüben und den genannten Pathogenen systematisch und in ausreichender statistischer Konfidenz durchführen zu können, werden nicht invasive Verfahren benötigt, die bezüglich Durchsatz und Handhabbarkeit diesen Anforderungen genügen. Deshalb sollen im Rahmen des Projektes Methoden der hyperspektralen Bildgebung mit auf maschinellem Lernen basierender automatisierter Datenanalyse ('Computational Intelligence') entwickelt werden. Die erstellten Modelle werden mit Hilfe von Metabolitbestimmungen kalibriert und in Wiederholungsexperimenten validiert. Wir erwarten, dass durch die Einbeziehung von Methoden des maschinellen Lernens die Auswertung der hyperspektralen Daten entscheidend an Tiefe gewinnt, sodass ein Pathogenbefall in früheren Stadien sichtbar wird. Mit diesem Ansatz kann die Entwicklung resistenter Sorten substantiell beschleunigt werden. Die kalibrierten Modelle können auf die hyperspektrale Evaluierung von Feldanbauten übertragen werden.
Das Projekt "Bedeutung des Beet Soil Borne Virus (BSBV) im Komplex wirtschaftlich wichtiger bodenbuertiger Viruserkrankungen der Zuckerruebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Zuckerrübenforschung e.V. durchgeführt. Das beet soil-borne virus ist ein wenig untersuchtes,aber in vielen Ruebenbauregionen verbreitetes Virus, das die Zuckerruebe befaellt. Ueber den vom BSBV verursachten Schaden weiss man noch sehr wenig. Es gibt aber Hinweise, dass es zwischen dem BSBV und anderen bodenbuertigen Viren der Zuckerruebe, z.B. dem gefuerchteten Rizomaniavirus, zu Interaktionen mit Auswirkungen auf die Schadensauspraegung bei Rizomania kommt. In dem Projekt soll zunaechst eine Bestandsaufnahme hinsichtlich der Verbreitung von BSBV in deutschen Ruebenbaugebieten gemacht werden. Dem schliessen sich Gewaechshaus- und Feldversuche zur Klaerung der Frage einer Schaedigung von Zuckerrueben durch dieses Virus und Untersuchungen zur Feststellung moeglicher Interaktionen mit anderen bodenbuertigen Zuckerrueben an. Die Untersuchungen, die in enger Abstimmung mit den Zuckerruebenzuechtern durchgefuehrt werden, werden ggf. den Anstoss geben fuer die Zuechtung von gegenueber einem Befall durch BSBV widerstandsfaehigeren Zuckerruebensorten.
Das Projekt "Entwicklung von Methoden zum PCR-basierten Direktnachweis von drei Rübenviren in Bodenproben und zur Typisierung des Beet necrotic yellow vein virus für die Sicherung der Produktion gesunder Bioenergierüben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik durchgeführt. Zielstellung des Projektantrages ist es, Methoden für einen schnellen PCR-gestützten Direktnachweis von bodenbürtigen Zuckerrübenviren zu entwickeln. Der Test soll von Züchtungsunternehmen, amtlichem Pflanzenschutzdienst und Dienstleistern für die landwirtschaftlichen Betriebe zur Ermittlung der BNYVV-Belastung von Ackerflächen nutzbar und gegenüber dem bisherigen Nachweis deutlich schneller, sicherer und kostengünstiger sein. Darüber hinaus soll mit dem neuen, genombasierten Verfahren auch erstmals die Detektion von BSBV und BVQ direkt in Bodenproben möglich gemacht werden. Weiterhin sollen für das BNYVV als dem wichtigsten Pathogen im Rizomaniakomplex der Nachweis auch quantitativ gestaltet und die Pathotypisierung des jeweiligen Isolates weiter verbessert werden. Mittels entsprechend optimierter qPCR-Formate sollen erstmalig auch die Bestimmung des Mengenverhältnisses der verschiedenen BNYVV-RNAs in unterschiedliche Matrices ermöglicht und dieses Verhältnis in Abhängigkeit äußerer Faktoren analysiert werden. Entwicklung einer optimierten PCR-Variante (möglichst One-Step Format) zum simultanen qualitativen Nachweis von BNYVV, BVQ und BSBV in Bodenproben; Entwicklung optimaler Bedingungen (Aufschluss, Primer, cDNA-Synthese, Amplifikation) zum quantitativen Nachweis aller Genomkomponenten des BNYVV in Boden und Pflanzenmaterial. Umfassende Kontrolle der diagnostischen Qualität der entwickelten Detektionsverfahren durch mehrjährigen Vergleich mit den bislang praktizierten Biotests mit qualitativer und quantitativer (MPN) Auswertung. Optimierung der Amplifikation des Pathotyp-bestimmenden Genombereiches des BNYVV und der nachfolgenden Reinigung des Amplicons für die Direktsequenzierung. Vergleichende Analyse des Mengenverhältnisses der BNYVV-RNAs in Boden, Wurzeln, Blättern unter verschiedenen äußeren Bedingungen (Sorte, Pflanzenalter, Mischinfektionen).
Das Projekt "Epidemiologie und Kontrolle der viroesen Erreger der Rizomania an Zuckerrueben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie, Professur für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz durchgeführt. Welche Wildkraeuter sind alternative Wirtspflanzen fuer das an der Rizomania beteiligte Beet soil-borne furovirus (BSBV)? Hat der veraenderte pflanzliche Stoffwechsel einen Einfluss auf die Entwicklung von Blattlaeusen und den Cystennematoden? Neben diesen epidemiologischen Aspekten wird die Auswirkung der systemisch aktivierten Resistenz (SAR) mit dem kommerziellen Induktor BION an anfaelligen und toleranten Zuckerrueben cv. untersucht. Dabei wird der Titer des Beet necrotic yellow vein furovirus (BNYVV) nach verschiedenen Applikationsformen von BION gemessen.
Das Projekt "Biologische Bauplaene: Entschluesselung von Resistenzgenen und Nutzung bei Kartoffel und Zuckerruebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS Saat AG Einbeck durchgeführt. Die Entschluesselung der Bauplaene fuer die Resistenzgrenze ermoeglicht es, bio-technologische Methoden bei der zuechterischen Bearbeitung von Pflanzenkrankheiten einzusetzen. Ziel des Projektes ist die Isolierung und Charakterisierung von Resistenzgenen aus Kartoffeln und Zuckerrueben. Aus DNA-Sequenzen bereits bekannter Resistenzgene werden PCR-Primaer konstruiert und fuer die Amplifikation von spezifischen DNA-Fragmenten eingesetzt. Fragmente, die vollstaendige Kopplung mit einer Resistenz zeigen, sind vermutlich Teil eines Resistenzgens. Durch positionelle Klonierung sollen Resistenzgene gegen die Kraut- und Knollenfaeule bei Kartoffel und gegen Rizomania bei Zuckerruebe isoliert werden. Ueber heterologe PCR in diploiden Kartoffeln erhaltene Fragmente werden auch im tetraploiden Zuchtmaterial eingesetzt und auf Korrelation zu Phytophtoraresistenz getestet. Um zu ueberpruefen, ob aus Kartoffeln isolierte Resistenzgene auch in anderen Pflanzen Resistenz vermitteln, werden Modellpflanzen mit dem Nematodenresistenzgen Grol transformiert, sobald dieses Gen vorliegt.
Das Projekt "Aufklärung des Rizomaniakomplexes als Beitrag zur nachhaltigen Ethanolproduktion aus Zuckerrüben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gemeinschaft zur Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung e.V. durchgeführt. Im Rahmen des vorgeschlagenen Forschungsvorhabens wird die Aufklärung des Pathogenspektrums von bodenbürtigen Viren in Zuckerrübenanbaugebieten Deutschlands erfolgen. Es werden neue sensitivere Nachweisverfahren zur Differenzierung bekannter und neu auftretender Pathogene entwickelt. Synergistisch Effekte innerhalb dieses Komplexes werden hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Rizomania untersucht. Neue, schnelle, sichere und preiswerte Nachweistechniken werden an Forschung und Praxisbetriebe übergeben. Die Arbeitsplanung besteht in der Aufklärung des Pathogenspektrums von Zuckerrübenvirosen und beinhaltet die Sammlung von Virus- und Vektorisolaten in wichtigen Anbaugebieten, die Isolation, Vermehrung, Reinigung und Differenzierung der Virusarten und deren biologische Charakterisierung. Weiterhin ist die Entwicklung neuer Diagnoseverfahren geplant (PAS, MAK in Form von scFv, multiplex RT-PCR). Es werden Untersuchungen von synergistischen Effekten verschiedener Zuckerrüben-Viruskombinationen auf die Rizomaniaausprägung in unterschiedlichen Zuckerrübengenotypen durchgeführt (Schaffung von spezifischen Vektorpopulationen, die virusfrei und mit bestimmten Viren oder Viruskombinationen beladen sind). Daraufhin wird das Resistenzniveaus verschiedener Zuckerrübengenotypen gegen diese Populationen in gezielten Infektionsversuchen verglichen. Das Vorhaben trägt dazu bei, den breiten Komplex von existierenden bodenbürtigen Viren, die die Rizomania beeinflussen, aufzuklären. Im Resultat dessen kann die Nachhaltigkeit bekannter Resistenzgene, die gegen das BNYVV wirken, unter Umständen von Kontamination mit mehreren virale Pathogenen der Zuckerrübe bewertet werden. Es werden neue Methoden entwickelt und etabliert, die für prognostische Schlussfolgerungen im Sortenanbau eingesetzt werden könnten und zur Kultivierung von gesunden und ertragsreichen Zuckerrüben für die Bioethanolgewinnung, in kontrollierten Befallsgebieten nutzbar sind.
Das Projekt "Markergestuetzte Selektion bei der Zuechtung der Zuckerrueben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von A. Dieckmann-Heimburg durchgeführt. Entwicklung eines markergestuetzten Nachweissystems fuer die Resistenzgene gegen Rizomania und Cercospora aus Beta maritima und Identifikation von Genotypen mit einem minimalen Prozentanteil des unerwuenschten Genotypes der Beta maritima-Spenderlinie.
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