Hordeum bulbosum – a source of valuable resistances to biotic and abiotic stresses – Report about a collecting journey to the natural habitats of this wild barley in Israel

Die Wildgerste Hordeum bulbosum (Hb) ist eine bedeutende Quelle für wertvolle Gene bzw. Genvarianten im Hinblick auf die Anpassung der Kulturgerste Hordeum vulgare an sich ändernde Umweltbedingungen. Dies belegen die bereits in H. bulbosum identifizierten und in die Kulturgerste übertragenen Resistenzen gegenüber pilzlichen Schaderregern und verschiedenen Virosen. Im Rahmen einer vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten bilateralen deutsch-israelischen Zusammenarbeit wird über eine Sammelreise berichtet, die den systematischen Aufbau einer Kollektion dieser Wildgerste zum Ziel hat, um Erkenntnisse über die genetische Diversität zu gewinnen und neue Resistenzquellen zu identifizieren. DOI: 10.5073/JfK.2014.07.03, https://doi.org/10.5073/JfK.2014.07.03Wild barley Hordeum bulbosum is an important genetic resource for the adaptation of cultivated barley to climate changes, especially for the improvement of resistance to biotic and abiotic stress. Within a bilateral German-Israeli cooperation project supported by the Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) a collection trip was carried out in June 2013 with the aim to develop a systematic collection of H. bulbosum from most of the natural habitats in Israel to get more detailed information about the genetic diversity of this species and to identify new sources of resistance. DOI: 10.5073/JfK.2014.07.03, https://doi.org/10.5073/JfK.2014.07.0

Breeding for resistance to insect-transmitted viruses in barley – an emerging challenge due to global warming

Vor dem Hintergrund längerer Perioden mit höheren Temperaturen im Herbst und im Winter ist künftig von einer zunehmenden Bedeutung insektenübertragener Viren auszugehen, wie es die vorliegenden Untersuchungen zum Auftreten von Barley yellow dwarf virus und Wheat dwarf virus in Mitteldeutschland belegen. Dabei zeigte sich u. a. eine deutliche Beziehung zwischen der Anzahl Infektionstage im Herbst und dem BYDV-Auftreten in der Wintergerste im darauffolgenden Frühjahr. In Klimakammeruntersuchungen zum Einfluss der Temperatur auf die BYDV-Übertragung wurden 10°C als Temperaturgrenze ermittelt, bis zu der eine Virusübertragung durch Rhopalosiphum padi erfolgt. Die ersten Ergebnisse zur Pyramidisierung von Ryd2, Ryd3 und eines QTL aus der Sorte ‘Post’, der auf Chromosom 2H lokalisiert ist, mittels molekularer Marker und DH-Linien zeigen, dass Linien mit 3 bzw. 2 Resistenz-/Toleranzgenen eine deutliche geringere Symptomausprägung und einen verringerten Virustiter aufweisen. Dabei hat der QTL auf Chromosom 2H im Vergleich zu Ryd3 und Ryd2 einen deutlich geringeren Effekt. Die genetische Basis der WDV-Toleranz ist sehr eng. Lediglich die Sorte ‘Post’ wies in den Infektionsversuchen im Freiland ein ausreichendes Toleranzniveau auf. Untersuchungen an Populationen doppelhaploider Linien lassen auf eine polygene Vererbung dieser Toleranz schließen.Due to global warming longer periods of higher temperature in autumn and winter are expected which may result in an increasing importance of insect-transmitted viruses. Investigations carried out in Saxony-Anhalt from 1998 to 2008 on the incidence of Barley yellow dwarf virus (BYDV) and Wheat dwarf virus (WDV) revealed a clear relation between the number of infection days in autumn and the BYDV-attack in winter barley fields in the following spring. In additional experiments carried out in growth chambers under controlled conditions it turned out that 10°C is the minimum temperature for an efficient transmission of BYDV by Rhopalosiphum padi. In order to enhance the level of resistance to BYDV, Ryd2, Ryd3 and a QTL derived from the cultivar ‘Post’ located on chromosome 2HL were combined using DH-lines and molecular markers. Concerning symptom expression and virus extinction first results indicate a reduction in those lines combining especially Ryd2 and Ryd3. Concerning WDV extensive screening programmes were conducted, but tolerance was only detected in cv. ‘Post’. First results of genetic analysis using DH-lines give hint that this tolerance is inherited in a quantitative manner