Für mehr Widerstandsfähigkeit gegen Falschen Mehltau

(aid) – Kopfsalat zählt zu den wirtschaftlich wichtigsten Kulturen im ökologischen Gemüsebau. Die verfügbaren, reinerbigen Sorten sind zwar sehr leistungsfähig, aber nur wenig anpassungsfähig gegenüber negativen Einflüssen wie Hitzestress oder Krankheiten. Vor allem Falscher Mehltau führt häufig zu großen Ertragseinbußen, bis hin zu Totalverlusten.

Die Ursache für die geringe Anpassungsfähigkeit der Sorten sehen Wissenschaftler vor allem darin, dass Salat zu den Selbstbefruchtern gehört. Bei Reinzucht bestehender Sorten über mehrere Generationen hinweg werden die Pflanzen zunehmend reinerbig. Dadurch bleibt eine Durchmischung der Gene aus, weshalb die Pflanzen kaum auf veränderte, negative Umwelteinflüsse reagieren können. Das ist vor allem in Bezug auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Falschem Mehltau problematisch, da die Erreger der Krankheit in mehreren hundert unterschiedlichen Formen auftreten und sogenannte vertikale Resistenzen, die meist auf einem Gen beruhen, schnell durchbrechen können.

Eine höhere Widerstands- bzw. Anpassungsfähigkeit gegenüber den Erregern und anderen negativen Umwelteinflüssen kann jedoch durch Kreuzungen verfügbarer Sorten und Linien erreicht werden, wie sie bereits bei Getreide erfolgreich umgesetzt wurden. Das ist das Ergebnis eines vierjährigen Forschungsprojekts, bei der Wissenschaftler des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Kleinmachnow zusammen mit Experten des gemeinnützigen Vereins Kultursaat e.V. die Wirkung solcher Kreuzungen in Kopfsalatpopulationen untersucht haben. Das Projekt wurde im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) durchgeführt.

Um die gewünschte partielle Durchmischung der Erbanlagen zu erreichen, wurden sogenannte Liniengemische und Kreuzungspopulationen entwickelt, die nicht bis zur Reinerbigkeit gekreuzt wurden. Anschließend untersuchten die Wissenschaftler die Ertragskraft und Widerstandsfähigkeit dieser partiell durchmischten Populationen unter Freilandbedingungen. Die mit beiden Strategien gekreuzten Salatvarianten erwiesen sich dabei als deutlich stabiler gegenüber Krankheiten als reinerbige Sorten, vor allem gegenüber Falschem Mehltau. Voraussetzung dafür war aber, dass die Liniengemische jährlich neu zusammengestellt wurden.

Die Salatköpfe der Kreuzungen waren ausreichend homogen und wüchsig, so dass die Ware zumindest für die Direktvermarktung und den Einzelhandel eine ausreichende Qualität aufwies. Auch Praktiker beurteilten die Gemische bei einem ersten Probeanbau positiv. Nach Ansicht der Wissenschaftler sind beide Züchtungsansätze zur Durchmischung des Erbguts eine gute Möglichkeit, die Vielfalt der verfügbaren Resistenzen gegen Falschen Mehltau zu nutzen, statt auf leicht zu durchbrechende vertikale Resistenzen zu setzen.
Jürgen Beckhoff, www.aid.de

(aid) – Das Sozialverhalten der Biene wird nicht durch einige wenige Gene, sondern ein komplexes Zusammenspiel mehrerer Genverbunde gesteuert. Das hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Hohenheim entdeckt.

Die Wissenschaftler hatten das Erbgut von zehn Bienenarten aus drei Familien miteinander verglichen. Die Arten leben sehr unterschiedlich, allein oder hoch sozial organisiert wie die Honigbiene. Die zentrale Frage war, ob es eine gemeinsame genetische Basis für das Sozialverhalten der unterschiedlichen Bienenarten gibt.

Das Fazit: Eine hohe soziale Organisation kann in der Evolution auf verschiedenen Wegen entstehen, sodass nicht immer dieselben Gene aktiv sind. Sie ist bei den Bienen aber mit einer gesteigerten Fähigkeit zur Regulation verbunden. Die für das Sozialverhalten zuständigen Gene sind in komplexen Netzwerken organisiert, die zusammen an- oder abgeschaltet werden können. Je höher die soziale Organisation, desto größer diese Genverbunde. Des Weiteren nimmt im Erbgut die Zahl bestimmter Bindestellen für sogenannte Transkriptionsfaktoren zu, die das An- und Abschalten der Gene organisieren. Zudem sind bei sozialen Bienen mehr Gene methyliert als bei allein lebenden Individuen. Über diese chemische Modifikation der Erbsubstanz können Gene aktiviert werden.
Heike Kreutz, www.aid.de

Weitere Informationen:
www.sciencemag.org/content/early/2015/05/13/science.aaa4788.abstract
www.uni-hohenheim.de

Biologika und neue Züchtungsmethoden

(aid) – Auf der dritten Ackerbautagung des Deutschen Bauernverbandes diskutierten Experten über zunehmende Regulierungen im Ackerbau und mögliche Lösungen. Im Bereich des Pflanzenschutzes beispielsweise werden immer mehr Wirkstoffe vom Markt genommen und verlieren ihre Zulassung. Neben diesem „Cut-off“-Prinzip stehen Dutzende Wirkstoffe auf einer Substitutionsliste. Sie gelten der EU zwar als ungefährlich, sollen jedoch vom Markt genommen werden, sobald ein noch ungefährlicherer Wirkstoff marktreif ist. Auf diese Weise nimmt die EU Wirkstoffe schneller vom Markt als neue Formulierungen hinzukommen. Heinz Breuer von Bayer beklagt zudem, dass die Entwicklung eines neuen Wirkstoffs zwischen zehn und 15 Jahren dauert und rund 250 Millionen Euro kostet. Am Ende werde der Werkzeugkasten des Pflanzenschutzes immer kleiner.

Die forschenden Firmen wenden sich daher neuen Ideen zu. Als Biologika gelten Pilze, Bakterien, Raubinsekten oder Pflanzenextraktstoffe, die nicht nur im Ökolandbau zugelassen sind, sondern auch Lösungen für den konventionellen Landbau bieten. Einige Mittel sind schon seit wenigen Jahren auf dem europäischen Markt zugelassen. Nach Breuer haben die aktuellen Biologika allerdings noch den Nachteil, dass sie als „lebende Substanzen“ nur eine geringe Lagerstabilität aufweisen, im Freiland unpräzise Ergebnisse hinterlassen und vor allem nur im geringen Maße nachgefragt werden.

Unsicherheit herrscht seit einiger Zeit im Bereich der Pflanzenzüchtung. Neue Methoden werden als gentechnische Züchtungsmethoden „gebrandmarkt“, obwohl sie im Gentechnikgesetz noch gar nicht erfasst sind, führte Dr. Petra Jorasch vom Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter (BDP) aus. Die so genannte Präzisionszüchtung ist jedoch die neueste Werkzeugkiste der Pflanzenzüchter, die gezielt geforderte Ergebnisse hervorbringen kann. Jorasch hat sich die Mühe gemacht, die exotisch klingenden neuen Techniken wie Zinkfinger, TALEN oder Pfropfung auf GVO-Unterlage zu systematisieren. Das Einkreuzen von arteigenen Genen (cis-Genetik), die Pfropfung oder der Zinkfinger, der die Mutation an einer bestimmten Stelle im Chromosom fixieren kann, sind ähnlich der „klassischen Gentechnik“.

Andere Methoden führen die früheren Versuche fort, mit Strahlung und „Chemie“ bestimmte Sortenvariationen hervorzubringen. Mit den neuen Methoden findet das gezielt statt und ist von der „Natur-Mutation“ nicht mehr zu unterscheiden. Nur die Art und Weise hat sich geändert.

Eine „Überregulierung“ durch Änderung der Freisetzungsrichtlinie EU 2001/18 und Regulierung von Pflanzen, die eine natürliche Mutation nachahmen und nicht davon zu unterscheiden sind, lehnt der BDP ab. Der Klimawandel erfordert neue Pflanzeneigenschaften, für die die Züchter auch neue Methoden brauchen, folgert Dr. Jorasch.
Roland Krieg, www.aid.de