Hoffnung für weltweiten Bananenanbau durch genetische Entdeckung
Wissenschaftler haben in einer wilden Unterart der Frucht eine entscheidende genetische Resistenz gegen eine Pilzkrankheit entdeckt, die die weltweite Bananenversorgung bedroht, berichtet die Universität Queensland.
In einem wertvollen Fortschritt für Bananenzüchtungsprogramme haben Dr. Andrew Chen und Professor Elizabeth Aitken von der University of Queensland den Genomabschnitt identifiziert, der die Resistenz gegen Fusarium wilt Sub Tropical Race 4 (STR4) steuert.
„Die Fusarium-Welke – auch bekannt als Panama-Krankheit – ist eine zerstörerische, bodenbürtige Krankheit, die durch ihre virulenten Race 4-Stämme weltweit angebauten Cavendish-Bananen befällt“, sagte Dr. Chen. „Die Identifizierung und Nutzung der natürlichen Resistenz von Wildbananen ist eine langfristige und nachhaltige Lösung für diesen Erreger, der die Wirtspflanze welken lässt und abtötet und Rückstände im Boden hinterlässt, die zukünftige Kulturen infizieren können. Wir haben die Quelle der STR4-Resistenz in Calcutta 4 gefunden, einer sehr fruchtbaren wilden diploiden Bananenart, indem wir sie mit anfälligen Bananen aus einer anderen Unterart der diploiden Bananengruppe gekreuzt haben. Nachdem wir die neuen Nachkommenpflanzen STR4 ausgesetzt hatten, untersuchten und verglichen wir die DNA derjenigen, die dem Erreger erlegen waren, mit denen derjenigen, die nicht erkrankt waren. Wir haben die STR4-Resistenz auf Chromosom 5 in Calcutta 4 kartiert. Dies ist eine sehr bedeutende Entdeckung; es ist die erste genetische Analyse der Resistenz gegen Race 4 aus dieser wilden Unterart.“
Das komplexe und anspruchsvolle Projekt der School of Agriculture and Food Sustainability dauerte fünf Jahre. Jede Generation von Bananenkreuzen musste mindestens zwölf Monate lang angebaut werden, bevor sie getestet, untersucht und nach der Blüte für die weitere Züchtung verwendet werden konnte.
Das Team verwendete eine Kombination aus Vorwärtsgenetik (Populationsentwicklung und Krankheitsscreening), Genomsequenzierung und Bulked-Segregant-Analyse. Dr. Chen sagte, dass die Entdeckung dazu beitragen werde, Fusarium-welkenresistente kommerzielle Bananensorten zu entwickeln.
„Calcutta 4 bietet zwar eine entscheidende genetische Resistenz, ist aber als kommerzielle Sorte nicht geeignet, da sie keine essbaren Früchte hervorbringt“, sagte er. „Der nächste Schritt besteht darin, molekulare Marker zu entwickeln, um das Resistenzmerkmal effizient zu verfolgen, damit Pflanzenzüchter Sämlinge frühzeitig und genau untersuchen können, bevor Krankheitssymptome auftreten. „Dies wird die Auswahl beschleunigen, die Kosten senken und hoffentlich letztendlich zu einer Banane führen, die gut zu essen, leicht anzubauen und durch ihre Genetik auf natürliche Weise vor Fusarium-Welke geschützt ist.“
