Meristemkulturen zur Eliminierung von Viren - schnellere Bereitstellung von virusfreiem Pflanzmaterial

Virusfreies Pflanzmaterial ist seit Jahren als Teil der Qualitätsoffensive bei Hopfen von großer Bedeutung. Die Ergebnisse aus dem Virus- und Viroid-Monitoring der deutschen Hopfenbauregionen und der Hüller Zuchtgärten (Seigner et al., 2014) lassen erkennen, wie wichtig die Meristemkultur für die Bereitstellung von gesundem Pflanzmaterial ist. Dies gilt sowohl für die deutschen Hopfenpflanzer wie auch für die Hüller Züchtung selbst.

Ziel

Ziel dieser Arbeiten ist es, über ein neues in vitro-Flüssig-Kultursystem die Bereitstellung von virusfreiem Hopfen deutlich zu beschleunigen.

Methode

in vitro Regeneration von HopfenZoombild vorhanden

Frühes Stadium der in vitro-Regeneration von Hopfenpflänzchen

Zur Erzeugung von virusfreien Hopfenpflanzen wird die oberste Wachstumszone (= Meristem), die sich am Ende der Sprossspitze befindet, nach einer Hitzebehandlung herauspräpariert. Diese Meristeme regenerieren auf speziellen Nährmedien zu vollständigen Pflanzen.
Zur Absicherung des virusfreien Zustandes der aus den Meristemen sich entwickelnden Hopfen werden deren Blätter mit der DAS ELISA (Double Antibody Sandwich Enzyme Linked Immunosorbent Assay)-Technik bzw. mit der RT-PCR (Reverse Transkriptase Polymerasekettenreaktion) auf die verschiedenen hopfentypischen Viren von der Arbeitsgruppe IPS 2c untersucht. Grundsätzlich wird zur Testung auf das Hopfenmosaikvirus (HpMV) und das Apfelmosaikvirus (ApMV) die kostengünstigere Detektionsmethode mit ELISA genutzt. Die molekulare Technik kommt nur bei Untersuchungen auf das Amerikanische Latente Hopfenvirus (AHpLV), das Latente Hopfenvirus (HpLV), das Hop stunt Viroid (HpSVd) sowie das Latente Hopfenviroid (HpLVd) zum Einsatz oder wenn nur sehr wenig in vitro-Ausgangsmaterial für die Untersuchungen zur Verfügung steht.

Ergebnisse

Hopfen in in vitro-Flüssig-KultursystemZoombild vorhanden

Fertige Hopfenpflänzchen aus der Gewebekultur

Der erste Schritt, die Entwicklung des herausgeschnittenen, präparierten Meristems in einen kleinen Spross verläuft relativ zügig. Aber die folgenden Schritte, das weitere Wachstum des Sprosses und die Verklonungsschritte auf Festmedium machen die Virusfreimachung zu einem zeitaufwendigen Verfahren. So vergehen vom Start der Viruseliminierung mit der Präparation des Meristems über die verschiedenen Gewebekulturschritte bis hin zur Virustestung der neu aus dem Meristem entstandenen Pflanzen bis zu 10 Monate. Unser Anliegen ist es daher, den gesamten Prozess deutlich zu beschleunigen. Dazu werden aktuell verschiedene Parameter zur Kulturführung erforscht und optimiert.
Projektinformation
Projektleitung: Dr. E. Seigner und A. Lutz
Projektbearbeitung: B. Haugg
Kooperation: S. Euringer, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf / TUM (Februar – April 2016)
Dr. L. Seigner und Team IPS 2c, Virologie , Institut für Pflanzenschutz
Laufzeit: 01.01.2015 – 31.12.2017
Förderung: Wissenschaftliche Station für Brauerei in München e.V.