Selection of lupin genotypes with resistance against aphids and its dependence on quinolizidine alkaloid content and composition

Abstract

Die Verwendung von Blauen Lupinen (BL) erfordert die Züchtung von Süßlupinen mit geringem Chinolizidin-Alkaloidgehalt (CA), der jedoch einen natürlichen Schutz vor Blattläusen bietet. Blattlausresistenz bei zugleich niedrigem CA-Gehalt ist somit ein Zuchtziel. 46 BL-Genotypen wurden hinsichtlich Blattlausvermehrung sowie CA-Gehalt und - Zusammensetzung untersucht. Die Lupinenlaus vermehrte sich auf allen BL. Bei vier anderen Blattlausarten wurde eine negative Korrelation zwischen Vermehrung und CA-Gesamtgehalt festgestellt. Einige Genotypen mit niedrigem CA-Gesamtgehalt und keiner / eingeschränkter Blattlausvermehrung wurden identifiziert, und Korrelationen mit der CA-Zusammensetzung wurden beobachtet. Der Einfluss des Genotyps und seiner CA-Zusammensetzung auf das Blattlaus-Saugverhalten wurde mit Hilfe der EPG-Technik untersucht. Vier Blattlausarten zeigten bei hohem CA-Gehalt reduzierte Saugphasen, insbesondere am Phloem, während die Lupinenlaus nicht negativ beeinflusst wurde. Genotypen mit niedrigem CA-Gesamtgehalt und verminderter Blattlausvermehrung können als Ausgangspunkt für die Züchtung dienen.

Use of narrow-leafed lupins (NLL) requires breeding of sweet lupins with a low quinolizidine alkaloid (QA) content. Coincidentally, QAs provide natural aphid defence. Hence, aphid resistance along with a low QA content is a breeding goal. 46 NLL genotypes were evaluated with regard to aphid multiplication and to QA content and composition. It was shown that the lupin aphid is able to develop on all NLL genotypes. For four other aphids a negative correlation between multiplication and total QA content was observed. Some genotypes combining a low total QA content and no/ limited aphid multiplication were identified, and correlations with the QA composition were detected. The influence of the NLL genotype and their QA composition on the feeding behaviour of five aphid species was evaluated by using the EPG technique. Results showed that four aphid species performed decreased probing, especially in phloem related parameters, in the presence of a high QA content, whereas the lupin aphid was not affected. Genotypes identified as combining a low total QA content and reduced aphid development can be used as the starting point for breeding.