Novel Methods for Resistance Breeding in Winter Wheat

Att förädla för sjukdomsresistens i höstsådda spannmål är en central uppgift inom jordbruksindustrin, eftersom växtsjukdomar kan ha betydande negativ inverkan på skörd och kvalitet. Traditionella förädlingssmetoder kan vara tidskrävande och selektion av sjukdomsresistens kan kräva stora fältförsök. Därför behöver nya förädlingsverktyg utvecklas för att påskynda ökningen av den genetisk vinsten och biodiversiteten i höstvete.Ett protokoll för att karaktärisera höstvete för resistens mot axfusarios under accelererade tillväxtvillkor genomfördes. Resultaten visade att det är möjligt att minska den tid som krävs för att karaktärisera genbanksmaterial för resistens mot axfusarios och att odla upp till fyra generationer per år. I en genome-wide association study (GWAS) identifierades flera genetiska markörer som var signifikant associerade med sjukdomsresistens. Dessa markörer överensstämde med tidigare kända markörer som bidrar till resistens mot axfusarios. Nya fenomiska metoder, den billigare SmartGrain med låg kapacitet och den mer kostsamma Cgrain ValueTM med hög kapacitet implementerades för att förutsäga graden av axfusarios i det infekterade frömaterialet. Båda metoderna visade på en korrelation med den visuella graderingen, vilket tyder på att traditionella visuella bedömningsmetoder kan ersättas med maskinbaserade metoder som erbjuder högre kapacitet och lägre kostnad. Studien undersökte också resistens mot bladsjukdomen svartpricksjuka i tidigt plantstadium genom associationsanalys och genomisk prediktion (GP). Studien identifierade nio potentiellt nya genetiska loci (QTL) för resistens mot svartpricksjuka och ytterligare fyra QTL som överlappade med tidigare markörer identifierade i vuxna plantor. De identifierade QTL kan utnyttjas vid markör-assisterat urval för resistens mot svartpricksjuka i höstvete och utnyttja tidiga utvecklingsstadier i stället för vuxensstadier för urval. Dessutom undersöktes den genetiska bakgrunden hos höstvete för kompatibilitet med svampen Clonostachys rosea, som användes för biologisk bekämpning av svartpricksjuka. Genetiska markörer associerade med biologisk bekämpnings-effektivitet och sjukdomsresistens identifierades, vilket lägger grunden för ytterligare forskning om förädling av genotypspecifik kompatibilitet med biologisk bekämpning och sjukdomsresistens i höstvete. Sammanfattningsvis ger avhandlingen användbara insikter för utvecklingen av nya förädlingsverktyg för sjukdomsresistens i höstvete och betonar vikten av samarbete för att överföra kunskap från forskning till tillämpning.