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Unter der Artbezeichnung Prunus domestica (Europäische Pflaume) werden Zwetsche, Pflaume, Reneklode und Mirabelle subsumiert. Das Fachgebiet bemüht sich in der Forschung um das Verständnis, wie Krankheitsresistenz und Fruchtqualität bei der Europäischen Pflaume genetisch determiniert und auf züchterischem Weg in neuen Genotypen miteinander kombiniert werden können. Die Tätigkeiten werden u. a. in folgenden Forschungsprojekten sichtbar:

Resistenzzüchtung bei der Europäischen Pflaume (Prunus domestica) gegen das Scharkavirus auf Basis der Hypersensibilitätsresistenz unter Nutzung neuartiger hochsensibler Pathogen-Diagnostik (BLE)

Die Scharkakrankheit ist die im europäischen Steinobstanbau gefährlichste Virose. Der Er­reger der Krankheit, das Plum pox virus (PPV), bedroht den Anbau von Pflaume, Zwetsche, Aprikose und Pfirsich und befällt darüber hinaus die Kirsche. Bisherige Züchtungsbemühun­gen bei der Euro­päischen Pflaume (Prunus domestica L.) konzentrierten sich auf die Gewin­nung scharkatoleranter und sogenannter quantitativ resistenter Sorten, die selten oder nur schwache Symptome zeigen. In den 1990er Jahren wurde bei der Europäischen Pflaume die Hypersensibilität gegenüber dem Scharkavirus entdeckt, die zu einer stabilen Feldresistenz der Pflanzen gegenüber dem Virus führt.

Ziel des Vorhabens ist es, auf Basis einer innovativen Züchtungsstrategie Sorten der Europäischen Pflaume zu züchten, die aufgrund ihrer Hypersensibilität gegenüber PPV vollständig scharkaresis­tent sind. Entscheidend für den Züchtungserfolg ist eine effiziente Erkennung der hypersensiblen Nachkommen. Zur Unterstützung dieser Selektionsarbeit soll durch die Etablierung neuer Verfahren der DNA-Diagnostik eine Methode isothermaler DNA-Analytik entwickelt und eingesetzt werden, die die Nachweisempfindlichkeit für das Plum pox virus im pflanzlichen Gewebe verbessert und eine schnelle und sichere Selektion hypersensibel-resistenter Genotypen erlaubt. Dies ermöglicht es, aus einer Vielzahl durchzuführender Kreuzungen innerhalb kurzer Zeit die hypersensiblen Zuchtklone auszulesen. Das wiederum erlaubt es, einen breiten Züchtungsansatz zu realisieren, mit dem zu­sätzlich zur Resistenz folgende Zuchtziele verfolgt werden:

•  hohe Fruchtqualität (Geschmack, Hitzestabilität, Lagereignung) und

•  neuartige Fruchtmerkmale durch interspezifische Hybridisierung.

Die gezüchteten Sorten der Europäischen Pflaume stehen nach der obstbaulichen Bewer­tung Baumschulgesellschaften zur Vermehrung und Obstproduzenten zur Anpflanzung in Er­werbsanlagen zur Verfügung. Die Nutzung der hypersensibel-resistenten Sorten ermög­licht die Aufrechterhaltung und den Wiederaufbau der Produktion in Scharkabefallsgebieten und verhindert die Ausbreitung der Virose in bislang befallsfreie Regionen. An der wirtschaft­lichen Verwertung sind Baumschulgesellschaften und Erzeugergroßmärkte als Zusam­menschlüsse der Produzenten beteiligt.

Durch die Verbesserung der Anzuchtbedingungen und die Etablierung geeigneter Selektionsverfahren soll der Züchtungszyklus bei der Europäischen Pflaume von derzeit ca. 15  auf acht Jahre zu verkürzt und vollständig scharkaresistente Sorten mit hoher Fruchtqual­ität zu gezüchtet werden. So kann die Hypersensibilitätsresistenz gegenüber dem Scharkavirus der Baumschul- und Obstwirtschaft wirtschaftlich nutzbar gemacht werden. Zudem soll die Sta­bilität der Hypersensibilitätsresistenz validiert und sichergestellt werden.


ScharCO: Sharka Containment (EU)

SharCo is aimed at helping the EU face the accession of Member States known as endemic of Sharka disease by providing the EU with tools such as marker-assisted selection, PPV resistant plant materials, guidelines, warning systems, decision-support system. On that purpose, the project will, in the field of epidemiology, identify driving factors of PPV spread and diversification and develop novel and highthrough-put detection systems warning sharka outbreaks. In the field of genetics, it will provide molecular markers for the implementation of marker assisted selection of PPV resistant fruit varieties. In the field of biology, we will assess innovative biotechnological approaches to broaden resistance to PPV in different fruit tree species. Finally, in order to develop a PPV outbreak management, we will elaborate i) guidelines for endusers and policy makers concerning cultivation and risk management, ii) an early warning system coupled with a decision support system. All knowledge and tools developed by the project will be widely disseminated all over Europe with special attention made to PPV endemic countries.


Entwicklung hypersensibler Unterlagen für Europ. Pflaume, Pfirsich, Aprikose und Mandel (Bayerisches Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten)

Die Resistenz der Europäischen Pflaume gegenüber dem Scharkavirus durch Hypersensibilität basiert auf folgendem Prinzip: Gelangen Scharkaviren über die Mundwerkzeuge virusübertragender Blattläuse in Zellen hypersensibler Sorten, sterben die infizierten Zellen innerhalb kurzer Zeit ab. Da Viren für ihre Vermehrung auf den Stoffwechsel einer intakten Zelle angewiesen sind, können sich diese nicht mehr vermehren und damit auch nicht in der Pflanze ausbreiten. Die hypersensible Pflanze bleibt also praktisch virusfrei. Das Absterben der Zelle ist Resultat eines kompliziert gesteuerten programmierten Zelltods, der mit der Auslösung von Resistenz in umliegenden Gewebe einhergeht (hypersensible Reaktion).

Die erste und bislang einzige verfügbare hypersensible Sorte ist die Sorte ‘Jojo’. Sie wurde an der Universität Hohenheim von Dr. W. Hartmann gezüchtet. Die ältesten Bäume dieser Sorte stehen seit nunmehr 18 Jahren in Scharkabefallsanlagen und sind seitdem nicht vom Virus befallen worden. Die Hypersensibilitätsresistenz ist als sehr stabil einzuschätzen.

In den zurückliegenden Jahren wurden grundlegende Untersuchungen über die Hypersensibilität der Europäischen Pflaume gegenüber dem Scharkavirus angestellt (Neumüller, 2005). So wurde der histochemische Nachweis der Hypersensibilitätsreaktion bei der Europäischen Pflaume erbracht, die Vererbung des Merkmals untersucht und nach molekularen Markern für diese Eigenschaft gesucht. In Fortführung des Hohenheimer Züchtungsprogramms wird am Fachgebiet Obstbau der Technischen Universität München an der Verbesserung von hypersensiblen Sorten gearbeitet. In den kommenden Jahren ist mit der Herausgabe einer neuen Generation hypersensibler Sorten zu rechnen. Der Anbau hypersensibler Sorten verhindert sowohl die groß- als auch die kleinräumige Verbreitung des Scharkavirus. Werden Reiser hypersensibler Sorten in der Baumschule auf latent infizierte Unterlagen veredelt, stirbt das Edelreis wenige Wochen nach dem Austrieb ab. Es kann daraus also kein verkaufsfähiger Baum erwachsen, so dass ausschließlich scharkafreie Bäume heranwachsen. Probleme können der Überlegung nach auftreten, wenn die nicht hypersensible und damit scharkaempfindliche Unterlage über Stammausschläge entweder in der Baumschule oder in den ersten Standjahren in der Anlage mit PPV infiziert wird. Dann könnte die Einwanderung von Viren aus der Unterlage in das Edelreis eine Abstoßungsreaktion der hypersensiblen Sorte auslösen und so der Baum über der Veredlungsstelle absterben. Bislang unverstanden ist die Tatsache, dass ältere Bäume der hypersensiblen Sorte ‚‘Jojo’, deren Unterlage im Laufe der Standzeit mit dem Scharkavirus infiziert werden, keinerlei Abstoßungserscheinungen an der Veredlungsstelle zeigen. Dieser Sachverhalt bedarf einer eingehenden Prüfung.

Um derartigen Problemen vorzubeuen, böte sich die Kombination einer hypersensiblen Sorte mit einer ebenfalls hypersensiblen Unterlage an. So könnte eine Spätinfektion der Unterlage mit bislang nicht genau abschätzbaren Folgen vermieden werden.

Innovationen im Unterlagensektor

Die Nutzung von hypersensiblen Unterlagen bietet darüberhinaus einen entscheidenden Vorteil: Werden scharkakranke Edelreiser scharkaempfindlicher Sorten in der Baumschule auf hypersensible Unterlagen veredelt, entwicklen sich aus diesen keine vermarktungsfähigen Bäume, sondern das Edelreis stirbt einige Wochen nach der Veredlung ab, sobald das Virus aus dem Edelreis über die Veredlungsstelle in die Unterlage gelangt und dort eine hypersensible Reaktion auslöst, die zur Ausbildung einer nekrotische Linie im Veredlungsspalt führt.

Ziel des Vorhabens

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einsatz hypersensibler Unterlagen im Steinobstbau und seine Bedeutung für die Verhinderung der Verbreitung der Scharkakrankheit zu untersuchen.

Zu erwartende Vorteile

Die Verwendung hypersensibler Unterlagen lässt folgende Vorteile für die baumschulerische und obstbauliche Praxis und die Ausübung staatlicher Kontrollen erwarten:

·  Die Verbreitung des Scharkavirus über infiziertes Pflanzmaterial wird verhindert, da ausschließlich PPV-freie Pflanzen die Baumschule verlassen.

· Wertvolle scharkasensible (z. B. ‘Hauszwetsche’) und -tolerante (z. B. ‘Katinka’) Sorten mit hohem Marktwert können ohne Gefahr, eine Ausbreitung der Krankheit über infiziertes Pflanzmaterial zu beschleunigen, in scharkafreien Regionen gepflanzt werden.

·  Scharkafreie Regionen können dauerhaft frei von Scharka gehalten werden.

· Kombiniert mit hypersensiblen Edelsorten ist der Anbau von Sorten der Europäischen Pflaume auch in Lagen mit sehr hohem Scharkabefallsdruck dauerhaft und risikofrei möglich.

·  Hypersensible Unterlagen können nicht nur für die Europäische Pflaume, sondern auch für Aprikose und Pfirsich Verwendung finden. Beim Pfirsich gibt es keinerlei scharkaresistente Sorten, ebenso sind die wirtschaftlich bedeutenden Aprikosensorten scharkasensibel. Im gesamten mittel-, süd- und osteuropäische Raum, in denen die genannten Obstarten vorkommen, wird intensiv nach Lösungen der Scharkaproblematik gesucht.

· Der Aufwand für Kontrollen der Vermehrungsquartiere (notwendig zur Erfüllung der in der Verordnung über das Inverkehrbringen von Anbaumaterial von Gemüse-, Obst- und Zierpflanzenarten (AGOZ) festgelegten Bestimmungen) kann hinsichtlich des Befalls mit Scharkaviren sehr stark reduziert werden bzw. entfallen.

· Der sehr hohe Aufwand an Insektiziden zur Bekämpfung von Blattläusen als Vektoren von PPV kann in der Baumschule und in der Obstanlage stark reduziert werden, weil die Schadschwelle für eine Bekämpfung wesentlich höher als bisher (Nulltoleranz) angesetzt werden kann.

 
Die Verfügbarkeit hypersensibler Unterlagen trägt entscheidend dazu bei, die wettbewerbsfähigkeit der Steinobst produzierenden Betriebe zu stärken und neue Absatzmärkte für Baumschulen zu erschließen.