Inducing novel resistance in wheat towards stem rust (Ug99) - for improved food security in East Africa, Middle East and Central Asia Inducering av ny resistens i vete mot svartrost (Ug99) - för ökad livsmedelssäkerhet i Östafrika, Mellanöstern, Centralasien Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the world's most important food crops providing 20 percent of all calories and protein to the human population. Emerging new races of the wheat stem rust pathogen (Puccinia graminis f. sp. tritici) threaten wheat production primarily in East Africa, Middle East and Central Asia, but also the globally. Stem rust disease outbreaks in sensitive wheat may result in 100% reduction in yield, thus severely threaten food security. We have recently discovered and described a wheat-rye substitution line, 'SLU238', possessing a novel gene towards these emerging new races of the stem rust pathogen. We have transferred this novel gene (Sr59) to a Chinese Spring (CS) ph1b mutant wheat background through application of the breakage-fusion mechanism. Simultaneously, we also developed Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) markers that can differentiate the presence of this specific gene, thereby being useful in practical plant breeding. Still, our discovery of the Sr59 gene does not contribute to food security as the gene has not yet been transferred to locally adapted wheat material. Our aim with this proposal is to 1) transfer the Sr59 resistance gene into adapted wheat genotypes; 2) secure agronomic and quality performance of these genotypes; and 3) transfer this new wheat into local systems of genotype improvements and variety spreading to farmers within the different regions that this proposal target (East Africa, Middle East and Central Asia). Vete kan anses vara världens största livmedelsgröda. Vete bidrar idag med 20% av både de kalorier och de proteiner som mänskligheten konsumerar. Vete är också en av de viktigaste grödorna i de regioner som detta projekt syftar till, dvs i Östra Afrika, Mellanöstern och Centralasien. I vissa länder i dessa regioner utgör vete sk stapelföda, i tex Tajikistan består 60% av det dagliga kaloriintaget av vete. För de fattiga bönderna i dessa regioner utgör vete både en stapelföda, där vete är lätt att lagra för användning året om och en handelsvara som kan ge lite extra inkomster vid bra skördar.   Olika typer av rost på vete är nog den typ av sjukdom som påverkar skörden mest, om ingen kemisk bekämpning görs och vetet inte har någon resistens mot angrepp av rost kan avkastningen av vete minska med 100%, dvs man får ingen skörd alls. Ett stort problem här är de nya sjukdomsraserna (tex svartrost-rasen Ug99) som på senare år har blivit ett allt större problem, inte minst i Östafrika, Mellanöstern och Centralafrika. Mot dessa nya raser finns idag inga resistenta vetesorter, vilket är ett stort hot mot livsmedelssäkerheten i de nämnda regionerna. För ökad livsmedelssäkerhet och fattigdomsbekämpning är alltså resistenta sorter otroligt viktigt.   I princip finns två strategier för att upprätthålla en bra skörd av god kvalitet under år med stora rostangrepp, antingen kan kemiska bekämpningsmedel användas eller kan man odla sorter som är resistenta mot rost. För veteodling i fattiga delar av Östafrika, Mellanöstern och Centralasien, så är resistenta sorter otroligt viktigt. För fattiga bönder är inköp av pesticider är en omöjlighet för den som inte har ekonomiska resurser till detta, Vidare så krävs en viss utbildning och läsförståelse för att kunna använda kemiska pesticider på ett riktigt sätt och för korrekt dosering. En ökad pesticid-användning eller en felaktig sådan kan också påverka klimat och miljö negativt. Möjligheten att odla resistenta sorter bidrar således inte bara till ökad livsmedelssäkerhet utan också till ökad jämlikhet.   Ett problem vid resistensförädling är att patogenerna, dvs de organismer som är ansvariga för sjukdomarna hos värdväxten, i detta fall vetet, regelbundet förändras och på så sätt kan de angripa vete med gener som tidigare stod för resistensen hos vetet. Detta innebär att det ständigt finns behov av att hitta nya gener som är resistenta mot sjukdomarna. Inom det här sökta projektet ha vi tillgång till ett extremt unikt och intressant vetematerial som har tagits fram under en livstid av Professor Arnulf Merker som tidigare hade sin verksamhet vid Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU). Vetematerialet består av en rad linjer som har erhållit translokationer eller substitutioner av kromosomer från släktingar som man korsat vetet med. Linjerna består alltså framför allt av vete men med enstaka kromosomer som kommer från någon släkting. Detta material har visat sig innehålla nya resistensgener mot ett antal olika sjukdomar. Inom ett tidigare projekt som hade finansiering från Monsanto Beachell Borlaug stiftelsen i USA har vi lyckats att både visa att det finns nya gener för svartrost-resistens i materialet samt att överföra dessa gener i småbitar, som sk Robertsonian traslokationer till en mer "ren" vetebakgrund. Denna överföring underlättar möjligheterna att använda dessa gener inom växtförädling för att kunna ta fram nya sorter som är resistenta mot alla idag kända raser av svartrost (inklusive Ug99). Vi har också i det förra projektet tagit fram sk KASP markörer som kan användas i växtförädlingen för att specificera om "våra" resistensgener finns tillgängliga i det vetematerial man undersöker.   Syftet med det här projektet är att transferera de nya generna vi har upptäckt i vårt vetematerial till vetematerial som är adapterat till de olika regionerna i Östafrika, Mellanöstern och Centralasien. Denna del av projektet kommer att göras i samarbete med forskningsmiljöer i Sydafrika, Kenya, Etiopien, Turkiet och