Inger Åhman Inst. för växtförädling Alnarp. Havrebladlusresistens från vildkorn till odlat korn utveckling av växtmaterial under mer än 25 år

Transkript

1 Inger Åhman Inst. för växtförädling Alnarp Havrebladlusresistens från vildkorn till odlat korn utveckling av växtmaterial under mer än 25 år Nationella växtskyddskonferensen, Ultuna, november 2018

2 Grundläggande växtförädlingsforskning Pre-breeding Nya rön Nya metoder Förbättrat växtmaterial Sortframställning Mitt FORMAS/SLU-finansierade uppdrag är att finna och föra in resistens mot viktiga skadegörare i stråsäd som kommersiell växtförädling har svårt att hantera: såsom bladfläcksjuka i korn, stinksot i vete och virusspridande bladlöss i korn och vete

3 Förutsättningar för resistensförädling Resistensgener Urvalsmetoder Korsningsbarhet genöverföring

4 Potentiella resistensgenkällor Andra sorter Det vilda ursprunget till grödan Närbesläktade arter Transgener - gener från andra källor Inducerade mutanter

5 Ett ökande växtskyddsproblem med allt mildare höstar Rödsotvirusspridning i höstvete och höstkorn via bladlöss, främst havrebladlus Barley Yellow Dwarf Virus, BYDV

6 Havrebladlusens livscykel i kallt klimat Hägg Olika gräsarter Foto: Sate Al-Abbasi På hösten: parning och äggläggning, På våren: honor som föder levande ungar Under sommaren: Honor som föder levande ungar

7 Resistensgener från vildkorn år av förädling mellan, men fortfarande korsningsbara Hordeum vulgare ssp. spontaneum

8 Urvalsmetod 1992: kemisk resistensmarkör Graminhalt korrelerad med bladlusresistens (Corcuera 1993) Kornsorter innehåller oftast spår eller inget gramin i gröna delar Vildkorn 5-23 mg/g torrvikt Trots höga halter i F1-DH så påverkades inte bladlössens tillväxt eller värdväxtval (Åhman et al. 2000)

9 En av utvärderingsmetoderna Små honor föder få ungar Försenad utveckling ger längre generationstid Som bägge leder till lägre populationstillväxt Det krävs 40 arbetstimmar för att testa 22 linjer under 2.5 vecka Wiktelius & Pettersson 1985

10 Ny urvalsmetod 1994: molekylär markör för QTL Lina x Hsp5 (90 DH-linjer) som förklarar 23% av variansen i bladlustillväxt i F1-populationen (Analys vid DNALandmarks)

11 Förädlingspopulationer Lina x Hsp5 (90) F1 Mål: isogena linjer Lina x 660-6:8 Barke x 660-6:8 Mål: resistenta sorter BC1 Lina x :4 (240) Barke x :20 (170) BC2 Lina x :9 (210) Populationen har QTL1-markör Lina x :12 (200) () = antal DH-linjer i populationen

12 Utvärdering av QTL1-markören I BC2 Relative aphid growth

13 Överensstämmelse mellan fenotyp och QTL1 markör BC2-förälder har QTL1-markör? BC2- Linjer Med/utan Markör :9 Ja 6 res mot :12 Ja 4 res mot :20 Ja 5 res mot :4 Nej 8 res. 8-8 mot. 8-

14 THVO00880 Bmag0579 WMC59 HVHVA1 Bmac144a Bmac154 EBmac656 UBC854 Bmag0113c UBC816a Bmag318 HVM20 CHVO00863 Bmag0105a Emac501 scsnp3346 scsnp2639 Bmag0105b Bmac0032 Bmac0063 THVR00970 Bmac144 Bmac213 SHVO0955a SHVR00939b 1H SHVR01454a SHVO00120a THVO00321 EBmac0415 HVM54 THVO01240 EBmac0415 Bmac144m Bmag0125 THVO00433 Bmag0140 Bmag378 WCA22 THVO00002 MWG2133DLM SHVO1719a Bmac222a HVM36 CHVR00261 UBC856b Bmac134 2H CHVO00006 Bmac0029 SHVO0937a HVM70b UBC812c SHVO0602a EBmac0541 THVO00105 scsnp2838 CHVO00542 THVO04005c UBC847b SHVO00022a SHVR1986a CHVO00189 SHVO00316b Bmac144k Bmag0225 SHVO00444a UBC847b Bmac0067 scsnp19616 scsnp6150 scsnp19175a Bmag508A Bmag0121 Bmac0209 EBMac0871 Bmag138a Bmag603 THVO00058 SHVO0716a UBC817 3H UBC856c HVM67 Bmac222b HvMLOH1A EBmac0679 Bmac0384a UBC812b THVO03338 Bmac0310 HVM68 Bmag0353 SHVR01281a HVM03 Bmac0298a GMS89 Bmac0273b HvM40 THVO02368* UBC844 4H scsnp0635 Bmac222d THVR00414 SHVR03156a THVO00376 scsnp24102 scsnp20733 EBmac0824 THVR07463a EBmatc3 THVO00686 scsnp3113 scsnp7194 scsnp1178 scsnp3900 Bmag0223 EBmac0684 Bmac0113 UBC825b Bmag394 scsnp3171 EBmac518 Bmag005 Bmag387 THVO00033 Bmag0384b Bmac306 SHME52 Bmac0273a Bmac163 Bmac303a THVR01938 SHVO2726a 5H Bmac0040 UBC889a UBC856a CHVO00649* UBC853 Bmac0018 Bmag0009 THVO02479 Bmag173 SHVO03248a THVO00992 CHVO00026 Bmac0316 SHVO00037a 6H Hv1D UBC842b Bmag0135 SHVO02271a Bmac0156 EBmag0757 THVR00505 scsnp15259 Bmag120 SHVO3325 UBC842a scsnp14397 Bmag0385 Bmac64 Bmac0579 UBC816b UBC816c Bmag369 EBmac827 THVR00020 Bmag516 scsnp1208 Bmag183 Bmac192 UBC823b scsnp0694 HVCMA Bmac603 SHVR0106b SHVO00246a EBmac0713 SHVR1617b SHVO0607a 7H Monomorphic Polymorphic Failed Multiple loci polymorphic B C A A B C D A B C Markör QTL2 förklarar 9% av variationen i bladlustillväxt, resistensen kommer från Lina! Cheung et al Plant Breeding 129: QTL2 BC2-pop. 6652

15 Förädlingspopulationer Lina x Hsp5 (90) Lina x 660-6:8 Barke x 660-6:8 Lina x :4 (240) Barke x :20 (170) Lina x (113) Lina x :9 (210) Barke x (91) Scandium x (31) Sebastian x (68) BC3 Lina x (50/32) Lina x (55/25) Populationen har QTL1-markör Lina x :12 (200) Lina x (126/65) (x) = antal DH-linjer i populationen som bladlustestats (x/y) y = antal med QTL1 och som bladlustestats

16 Fältutvärdering av DH-linjer från BC3 2012

17 De två mest resistenta och deras modersorter BC Barke BC Lina 42 Barke Lina

18 Resultat fälttest Den mest resistenta linjen hade bara 1/10 så många bladlöss som modersorten Men den hade trots det ca 10% lägre avkastning Ännu en återkorsning gjordes, till Lina och till flera moderna kornsorter, DH-linjer togs fram och testades med havrebladlus som tidigare

19 2016 lämnades 17 BC4-linjer till två kornförädlare i Sverige, med uppdelning baserat på om modersorterna var anpassade för odling i norra eller södra Sverige

20 Släktskap konfirmerad mellan 58 genotyper i stamtavlan baserat på SNP* *Från 50K Illumina Infinium iselect genotyping array vid SciLife Lab, samarbete med Therese Bengtsson

21 Kromosom 2HS 18 SNP skiljer mellan resistenta föräldrar i stamtavlan och alla mottagliga mödrar Samarbete med Therese Bengtsson

22 2018 har förädlarna fått information om vilka SNP-markörer som de kan använda för sina urval i stället för den tidsödande bladlustesten

23 2018 har hela projektet dokumenterats i ett manus som är under revision för TAG och alla DH-linjerna och föräldrarna finns bevarade i två frysar

24 Tack till: SLU FORMAS SLF Jordbruksverket Mistra FSOV Lantmännen Yvonne Andersson och Vehbo Hot som vägt flera tals bladlöss och Therese Bengtsson för SNP-analysen!

25 In memorian: Prof. Jan Pettersson