AG Leiter

Dr. Frank Marthe, Quedlinburg

Den Termin des nächsten AG-Treffens finden Sie im GPZ-Terminkalender!
Dort finden Sie auch die aktuellen Programme der Veranstaltungen sowie Informationen zur Anreise, etc.

Kommende Veranstaltungen der AG

Datum/Zeit Veranstaltung
11. September 2023 - 14. September 2023
Ganztägig
9. Tagung für Arznei- und Gewürzpflanzenforschung (AG 17)
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) und die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT), Freising Deutschland
Dr. Frank Marte

Ziel der Arbeitsgruppe

Die Arznei- und Gewürzpflanzen als Gruppe innerhalb der Sonderkulturen zeichnet sich durch eine hohe Zahl angebauter Arten aus. Darüber hinaus haben außerhalb Deutschlands Wildsammlungen nach wie vor eine große Bedeutung zur Deckung des internationalen Marktes für pflanzliche Drogen.

Verbindend gilt für alle genutzten Arten das Sekundärmetabolite die wertgebenden Inhaltsstoffe bilden. Hieraus resultiert ein hoher analytischer Aufwand für die Qualitätsbestimmung. Die züchterische Verbesserung von Arznei- und Gewürzpflanzen setzt in der Regel bei einer großen Variabilität an. Die Entwicklungen bei molekulargenetischen Verfahren erlauben inzwischen deren Einsatz auch für Kulturen mit einem relativ geringeren Kenntnisstand. Die gesetzlichen Regelungen und Vorgaben, wie good agricultural practice (GACP), good manufacturing practice (GMP) sowie das Arzneibuch in Deutschland (Ph. Eur., DAB, HAB) tragen ebenfalls zur Sonderstellung von Arznei- und Gewürzpflanzen im Prozess der züchterischen Verbesserung bei.

Diesen komplexen Fragestellungen widmet sich die Arbeitsgruppe 17 Arznei- und Gewürzpflanzen (AG17) innerhalb der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ). Es werden Symposien zu ausgewählten Themenkomplexen veranstaltet. Die Verbindung der Aktivitäten der AG17 mit Tagungen, die auch weitere Aspekte der Wertschöpfungskette von der Pflanze bis zum Phytopharmakon behandeln wird angestrebt.

The medicinal and aromatic plants as a group within the special crops are characterized by a high number of cultivated species. In addition, outside of Germany, wild collections are still of great importance for covering the international market for herbal drugs.

The secondary metabolites form the valuable ingredients for all species used. This results in a high analytical effort for the quality determination. The breeding improvement of medicinal and aromatic plants usually starts with a large variability. The developments in molecular genetic methods mean that they can also be used for cultures with a relatively low level of knowledge. The legal regulations and specifications, such as good agricultural practice (GACP), good manufacturing practice (GMP) and the pharmacopoeia in Germany (Ph.Eur., DAB, HAB) also contribute to the special position of medicinal and aromatic plants in the process of breeding improvement. Working group 17 Medicinal and Aromatic Plants (AG17) within the Society for Plant Breeding (GPZ) is dedicated to these complex issues. Symposia are held on selected topics. The aim is to combine the activities of AG17 also with conferences that also deal with other aspects of the value chain from plants to phytopharmaceuticals.

Neuigkeiten aus der AG

  • Tagung der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung, AG 17 Arznei- und Gewürzpflanzenzüchtung, 10.6.2021, Online aus Quedlinburg

    – 34 Teilnehmer –

    Die Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ), AG 17 Arznei- und Gewürzpflanzen veranstaltet regelmäßig Vortragstagungen zu allen Aspekten, die mit der züchterischen Optimierung von Arten aus dieser Nutzungsgruppe der Sonderkulturen in Verbindung stehen. Hierzu zählen Fragen zu Menge und Zusammensetzung sekundärer Metaboliten, zu agronomischen und phytopathologischen Merkmalen ebenso, wie zur Inkulturnahme von Arten, die bislang in Wildbeständen besammelt werden.

    Die Veranstaltung am 10.6.2021 im Julius Kühn-Institut (JKI) in Quedlinburg umfasste sechs Vorträge mit einem Schwerpunkt zu Forschungsarbeiten bei Johanniskraut (Hypericum perforatum). Die Kulturen Kamille (Matricaria recutita) und Kümmel (Carum carvi) wurden ebenfalls behandelt. Immer stand neben der Darstellung von Ergebnissen die Entwicklungen neuer Ansätze im Focus. Die Konstruktion und Messungen zur Leistungsfähigkeit eines modularen Trockners unter der Führung der Universität Hohenheim bieten die Möglichkeit kleinere und kleine Erntemengen qualitätsschonend zu trocknen. Die Verfügbarkeit dieser Anlage ist eine wesentliche Voraussetzung für züchterische Arbeiten, wie auch für den Einstieg in den Anbau.

    Wir waren gezwungen auch diese Veranstaltung Online durchzuführen. Leider musste die für den 11.6.2021 am Standort Quedlinburg des JKI geplante Besichtigung der Feldversuche zu Kümmel, Anis, Johanniskraut und Petersilie entfallen. Die Veranstaltung hat aber den wissenschaftlichen Austausch unter den gegebenen Einschränkungen aufrechterhalten.

    Dafür möchte ich allen Teilnehmern, den Rednern, den Zuhörern und Diskutanten sehr herzlich danken! Alle Beiträge waren wertvoll und zukunftsweisend. Es wurden bedeutende Forschungsaktivitäten im Gebiet der Arznei- und Gewürzpflanzen sichtbar. Ich hoffe, dass auch diese Veranstaltung zu einer stärkeren Vernetzung der Aktivitäten beitragen wird. Sie transportiert aber in jedem Fall die großen Chancen, die in den behandelten Arten liegen über den Kreis der 34 angemeldeten Teilnehmer*innen hinaus.

    Die Abstracts zur Tagung sind im Journal für Kulturpflanzen Bd. 73 Nr. 5-6 (2021) unter „Aus den Arbeitsgemeinschaften der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ): Tagung der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung, AG 17 Arznei- und Gewürzpflanzen 2021“ veröffentlicht. Für die Unterstützung bei der Erstellung der Publikation danke ich dem Team vom Informationszentrum – Bibliothek des JKI unter der Leitung von Anja Hühnlein.

    Quedlinburg, den 11.6.2021
    Dr. Frank Marthe, Leiter AG 17 der GPZ

  • Bericht über die Vortrags- und Diskussionstagung der AG17: Arznei- und Gewürzpflanzen (AG 17) der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung e.V. bei der Fa. Bionorica SE am 01.10.2013 in Neumark in der Oberpfalz „Anforderungen an die Beschaffung pflanzlicher Rohstoffe aus Sicht der Fa. Bionorica SE und anbaugefährdende neue Schaderreger an Petersilie, Kamille und Salbei“

    – 42 Teilnehmer –

    Leitung: Dr. F. Marthe, Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst – Quedlinburg des Julius Kühn-Institutes, Leiter der GPZ AG 17

    Das Programm behandelte die Aktivitäten und besonderen Herausforderungen der Drogenbeschaffung aus der Sicht eines Produzenten von Phytopharmaca, der Fa. Bionorica SE. In diesem Zusammenhang stellten Anforderungen an die Qualität der Drogen einen besonderen Schwerpunkt dar, mit der Ableitung von Zuchtzielen für die pflanzenzüchterische Verbesserung der zu nutzenden Sorten und Populationen.

    In einem zweiten Schwerpunkt wurden neue Phytopathogene an Petersilie (Petroselinum crispum), Kamille (Matricaria recutita) und Salbei (Salvia officinalis) behandelt. Der Focus lag hierbei auf Erregern, die erst seit wenigen Jahren wirtschaftliche Bedeutung erlangt haben und den Anbau in Deutschland bedrohen. Als Voraussetzung für resistenzzüchterische Aktivitäten sind in der Regel Fragen zur Erregerbiologie aufzuklären. Das Beispiel der Nutzung von Resistenz gegen den seit längerem bedeutenden Erreger der Septoria-Blattflecken (Septoria petroselini) an Petersilie sollte den Weg bis zur Nutzung in einer neuen Sorte darstellen.

    Neben deutschen Teilnehmern (38) wurde die Veranstaltung auch von Gästen aus Bulgarien (3), und der Schweiz (1) besucht. Lediglich drei Teilnehmer waren GPZ-Mitglied, mindestens ein Teilnehmer hat einen Antrag auf Mitgliedschaft in der GPZ gestellt. Diese Betrachtung zeigt das sehr breite Interesse an der Arbeit der AG Arznei- und Gewürzpflanzen der GPZ und die weit über die GPZ hinausgehende Wahrnehmung der behandelten Themen.

     Im Folgenden werden unter Fokussierung auf den Petersilienanbau Gefährdungen durch die Phytopathogene Echter Mehltau, Falscher Mehltau und Septoria-Blattfleckenkrankheit (Septoria petroselini) an Petersilie (Petroselinum crispum) in gekürzter Form dargestellt, auf der Grundlage der jeweiligen Beiträge von U. Gärber und P. Marx: Neue Erkenntnisse zum Echten Mehltau an Petersilie; G. Leinhos, B. Wahl-Ermel und H.-J. Krauthausen: Neue Erkenntnisse zum Falschen Mehltau an Petersilie; sowie W.D. Blüthner, F. Marthe und E. Paladey: Septoria petroselini bei Petersilie – Von der Donorsuche bis zur resistenten Sorte.

    In den vergangenen Jahren kam es in der Unter-Glas-Kultur von Petersilie in allen Anbaugebieten Deutschlands zu einer starken Ausbreitung von Echtem Mehltau. Bisher fehlen Kenntnisse zur Biologie und Epidemiologie des Erregers. Selbst die taxonomische Zuordnung sowie das Wirtspflanzenspektrum sind nicht vollends geklärt. Deshalb wurden Daten zur Erregerbiologie erarbeitet als Basis für die Entwicklung einer Resistenz-Screeningmethode.

    Zur Charakterisierung von Erregerisolaten wurden sowohl klassisch taxonomische als auch molekularbiologische Verfahren genutzt, die zeigten, dass der Erreger einer Art der Gattung Erysiphe zuzuordnen ist. Diese Untersuchungen sind noch nicht abgeschlossen.

    Infektionsversuche zeigten, dass die Konidien zwischen 6 °C und 30 °C keimfähig sind. Die höchsten Keimraten wurden bei 15 °C und 20 °C erzielt. Ferner wurde nachgewiesen, dass die Temperatur einen wesentlichen Einfluss auf die Latenzzeit hat, die je nach Temperaturstufe zwischen 7 bis 18 Tage beträgt. Bei 25 °C war die Latenzzeit am kürzesten und nahm entsprechend bei höheren/niedrigeren Temperaturen zu. Im Gegensatz dazu zeigte die relative Luftfeuchte keinen Einfluss auf die Latenzzeit. Die Sporulationsrate des Echten Mehltaus ist von der Temperatur und der relativen Luftfeuchte abhängig. Mit zunehmender Luftfeuchte nahm die Anzahl gebildeter Konidien zu. Die höchste Sporulationsrate wurde bei 70 % relativer Luftfeuchte beobachtet.

    Im Freilandanbau geprüfte Petersiliensorten zeigten, dass Unterschiede in der Befalls­entwicklung des Echten Mehltaus sowohl bei glatten als auch bei krausen Petersiliensorten bestehen. Für die Befallsbewertung wurden Boniturschemata sowohl für ein Screening im Anbau unter Glas als auch für den Freilandanbau erarbeitet.

    Daneben erfolgten Analysen zum Wirtspflanzenspektrum. Der Echte Mehltau der Blattpetersilie infiziert Dill, Fenchel, Kerbel, Kümmel, Wurzelpetersilie und Liebstöckel, bei optimalen Infektionsbedingungen gelegentlich auch Möhre und Sellerie. Nicht infiziert wurden Koriander, Anis und Pastinake.

    Als ökonomisch bedeutendes Phytopathogen der Petersilie ist Falscher Mehltau neu in Deutschland. Beginnend im Jahr 2000 in der Pfalz kam es in allen Anbauregionen Deutschlands zu einer starken Ausbreitung des Erregers Plasmopara petroselini. Für gezielte Gegenmaßnahmen fehlten bisher grundlegende Kenntnisse zur Biologie und Epidemiologie des Erregers.

    Die Untersuchungen zur Erregerbiologie erfolgten an zwei Sorten mit dem ausgewählten Isolat Queckbrunnerhof 2007. Anhand von Infektionsversuchen mit mehreren Temperaturstufen wurde ermittelt, dass Infektionen im Temperaturbereich von 4 bis 20 °C stattfinden können. Die weiteren Untersuchungen zur Blattnässedauer zeigten, dass diese in Verbindung mit der Temperatur interaktiv auf die Infektion wirken. Die Latenzzeit von P. petroselini betrug sieben bis 10 Tage bei 13 °C nachts und 14 bis 24 °C tags. Eine deutliche Sporulation bei hoher rel. Luftfeuchte erfolgte bei 10 bis 20 °C. Bei Temperaturen von 5 °C und 23 °C wurde die Sporangienbildung fast vollständig unterbunden.

    Die Untersuchungen zum Wirtspflanzenspektrum erfolgten an 11 Arten aus der Familie Apiaceae sowie zum Vergleich an zwei hoch anfälligen Sorten Blattpetersilie. Der Erreger des Falschen Mehltaus sporulierte deutlich auf Dill, Fenchel, Koriander, Liebstöckel und Pastinake. Eine sehr geringe Sporulation konnte auf Anis und Wurzelpetersilie beobachtet werden. Keine Sporulation erfolgte auf Kerbel, Kümmel, Möhre und Sellerie.

    Von den Daten zur Erregerbiologie ausgehend soll auch für P. petroselini eine effiziente Methode zum Resistenzscreening entwickelt werden. Als makroskopische Kriterien für eine mögliche Resistenz dienen Befallstärke, Befallshäufigkeit, Sporulationsdichte sowie Anteil Nekrosen an den Blättern. Es wurde ein Boniturschema sowohl für ein Screening im Anbau unter Glas als auch für den Freilandanbau erarbeitet.

    Derzeit werden Sorten unterschiedlicher Anfälligkeit einerseits histopathologisch untersucht. Andererseits konnte in Zusammenarbeit mit Dr. Brändle (Identxx GmbH, Stuttgart) eine Erreger-spezifische PCR als molekulare Testmethode etabliert werden, mit der in ersten Versuchen Sortenunterschiede schon vier Tage nach Inokulation nachgewiesen werden konnten. Die laufenden molekularbiologische Untersuchungen an Isolaten aus verschiedenen Petersilie-Anbauregionen sollen die taxonomische Zuordnung des Erregers verbessern. Die bisherigen Analysen ergaben, dass es sich bei dem Falschen Mehltau an Petersilie um eine klar von anderen Plasmopara-Arten abgegrenzte Gruppe handelt.

    Die Septoria-Blattfleckenkrankheit, ausgelöst durch den Pilz Septoria petroselini gehört seit langem zu den ökonomisch bedeutendsten Pathogenen an Petersilie. Starker Befall kann bei feucht-kühlen Witterungsbedingungen zu Nekrosen auf nahezu allen Laubblättern und damit zum Totalverlust der späteren Ernteschnitte führen. Resistente Sorten stehen nicht zur Verfügung, chemische Bekämpfungen sind mit Polyram WG nur mit eingeschränkter Wirkung möglich.

    Das Pathosystem wurde umfangreich untersucht. In einem Weltsortiment wurden 220 Herkünfte zweiortig geprüft: 30 Akzessionen wurden als resistent (Note 0 oder 1) eingestuft. Die Resistenzwirkung besteht in einem verzögerten Befallsbeginn und einer geringeren Befallsstärke. Die anderen geprüften agronomischen Merkmale waren petersilientypisch (Blattform und -farbe, Geschmack, ätherisches Öl). Bestimmte Komponenten des Öls traten verstärkt auf.

    Durch Inzuchtierung wurden resistente Linien entwickelt. Die Sorte ´Gigante d`Italia’ liegt für den Ertrag ca. 15 % über der leistungsstärksten resistenten Ausgangspopulation (P516) und 40 % über der leistungsschwächsten resistenten Population (P701). Die Resistenzausprägung war in allen Jahren stabil.

    Bei allen drei Populationen traten im Prozess der Inzuchtierung deutliche Ertragsdepressionen von 20 bis 50 % auf, die als Inzuchteffekte interpretiert werden können.

    Nach gemeinsamer Abblüte mehrerer I3-Linien der Akzession P504 erhöhte sich die relative Leistung von 40 auf 59 % und bei der Akzession P516 von 65 auf 82 % im Vergleich zu ´Gigante de Italia´. Das Leistungsniveau ist allerdings noch nicht ausreichend.

    Für die züchterische Nutzung der beschriebenen Resistenzen wurde eine Kreuzungstechnik entwickelt. Die Nachkommenschaften aus den Kreuzungen Leistungselter x Resistenzträger wurden teilweise geselbstet bzw. zurück gekreuzt, auf Resistenz geprüft und werden weiter züchterisch bearbeitet, um einen Sortenkandidaten zu entwickeln. Eine genetisch fixierte Verbesserung der Resistenz in leistungsstarken Petersiliensorten scheint möglich.

    Der Anbau von Kamille (Matricaria recutita) hat in spezialisierten Betrieben in Thüringen eine hohe Konzentration erreicht. Das Auftreten mehrerer bisher ökonomisch nicht relevanter Pathogene und Schadinsekten erfordert eine Analyse der Situation. Der Beitrag von U. Gärber und A. Plescher Neue Phytopathogene und Schädlinge im Kamilleanbau behandelte erste Untersuchungen hierzu.

    Im Anbau von Kamille werden seit 2007 Krankheitserscheinungen beobachtet, die die Ertragsleistung stark beeinträchtigen. Neben bekannten pilzlichen Schaderregern treten neue Schaderreger und tierischen Schädlinge auf. Die ersten Untersuchungen zeigten bereits, dass die Schadensursachen sehr komplex sind. Als potentielle Schaderreger wurden Septoria sp., ein weiterer noch unbekannter Pilz, der morphologisch Entylomella traillii ähnelt, molekularbiologisch jedoch zu den Ascomyceten zu stellen ist, sowie verschiedene Käferarten ermittelt. Die Bedeutung der einzelnen Schaderreger im Krankheitsgeschehen ist noch unklar. Weitere Forschungsarbeiten sind dringend erforderlich, um die Schadensursachen vollends zu klären und die Wirt-Pathogen-Interaktionen zu untersuchen. Aufbauend auf Kenntnissen zu den Pathogenen, deren Biologie, Epidemiologie und Wechselwirkungen sollen nachhaltige Pflanzenschutzkonzepte erarbeitet werden, die den Kamilleanbau in Deutschland auch zukünftig sichern.

    Auch im Anbau von Salbei (Salvia officinalis) treten neue Pathogene mit hohem Schadpotential auf. Der Beitrag von W. Maier Neue pilzliche Phytopathogene an Salbei (Salvia officinalis) beschreibt erste Grundlagen für zukünftige Strategien bei der Sicherung des Salbeianbaus in Deutschland.

    Zur Erzeugung verschiedener Produkte werden im Laufe des mehrjährige Anbaus sämtliche Pflanzenorgane genutzt: Spross, Blatt, Wurzel und Blüte. Die Mehrjährigkeit und die Nutzung der gesamten Pflanze stellen besonders hohe Ansprüche an eine effiziente Pathogenkontrolle.

    Seit wenigen Jahren breitet sich in den Salbeianbaugebieten ein Falscher Mehltau (Peronospora salviae-officinalis) aus. Dieser auf Salbei spezialisierte Parasit wurde erst im Jahr 2009 als eigenständige Art beschrieben. Zusätzlich kommen seit kurzem massive Probleme durch Spross- und Wurzelkrankheiten hinzu. Diese werden durch Phoma exigua var. exiguaverursacht, einem Schadpilz mit enorm breitem Wirtsspektrum. Zusammen verursachten die beiden Pathogene bis zu 50 % Ertragsverlust.

    Das Hauptziel zukünftiger Forschungsaktivitäten muss es sein, den Salbeianbau in Deutschland durch die Kontrolle der Schaderreger weiterhin zu ermöglichen. Einen Schwerpunkt zukünftiger Untersuchungen bildet die Aufklärung der Infektionsbiologie und Epidemiologie der genannten Schaderreger, um mögliche Angriffspunkte für ihre Kontrolle ausfindig zu machen. Außerdem soll ein sensitiver und spezifischer Nachweis der beiden Erreger mittels quantitativer PCR etabliert werden, um die Erreger auch in kleinsten Mengen detektieren zu können. So sollen die für den Anbau relevanten Sporenbelastungen des Saatgutes und der Böden ermittelt werden mit dem Ziel, Schwellenwerte für den sicheren Anbau zu bestimmen. Ein zukünftiges Screening auf Resistenzen setzt ebenfalls Kenntnisse zur Erregerbiologie voraus.

    Die Kurzfassungen der Beiträge sind in der Tagungsbroschüre zusammengestellt.

    Quedlinburg, 10.02.2014

    Dr. F. Marthe

  • Bericht über den Workshop der AG Arznei- und Gewürzpflanzen (AG 17) der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ) am 9. Oktober 2012, Quedlinburg “Saatgutqualität, Trocknung und züchterische Verbesserung von Melisse (Melissa officinalis)”

    – ca. 50 Teilnehmer –

    Leitung:
    Dr. F. Marthe, Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst – Quedlinburg des Julius Kühn-Institutes, Leiter der GPZ AG 17 und W. Stelter, FNR, Gülzow

    Der Workshop „Saatgutqualität, Trocknung und züchterische Verbesserung von Melisse (Melissa officinalis)“ wurde von der GPZ AG17 gemeinsam mit der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) veranstaltet. Veranstaltungsort war der Hauptsitz des Julius Kühn-Institutes in Quedlinburg.

    Nachdem bereits im Jahr 2009 eine Tagung der AG 17 der GPZ die Thematik Melisse unter dem Titel „Anbau und Züchtung von Zitronenmelisse (Melissa officinalis)“ aufgegriffen hat, widmete sich der Workshop des Jahres 2012 wiederum dieser Kultur. Grund hierfür war der vielfach geäußerte Wunsch, Erkenntnisse und Erfahrungen einem breiten Fachpublikum zugänglich zu machen, die aus verschiedenen Einzelvorhaben im Rahmen des Demonstrationsprojektes „Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus am Beispiel der züchterischen und an-bautechnologischen Optimierung von Kamille, Baldrian und Zitronenmelisse“ (KAMEL) zu Melisse erarbeitet wurden. Diese Vorhaben werden von der FNR im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) gefördert und befinden sich überwiegend kurz vor dem Abschluss einer meist dreijährigen Förderung.

    Die Veranstaltung wurde neben deutschen Teilnehmern auch von Gästen aus Bulgarien, Österreich und Russland besucht. Da der Workshop in sieben Vorträgen, einer thematisch offenen Abschlussdiskussion und der Besichtigung von Versuchen Wissen und Erfahrungen transportieren wollte, war die Teilnahme von Vertretern aus melisseanbauenden Betrieben besonders erfreulich.

    Ergebnisse zur Analyse der aktuellen Qualitätssituation am Saatgutmarkt von Melisse wurden von S. Wahl, Pharmaplant, Artern vorgestellt. Dafür wurden in den Jahren 2010 bis 2012 Melissesaatgutchargen aus dem Handel beprobt, nach den existierenden ISTA- Prüfmethoden für Reinheit, Fremdsamenbesatz, Keimfähigkeit und TKG untersucht und mit den nicht verbindlichen Normen (TGL 14197 der DDR 1980; Hoppe, B., 2009: Handb. Arznei- und Gewürzpfl.baus. Bd 1: 646-654) verglichen. Die Gesamtheit aller Normvorschläge erfüllten 2009 22,2 %, 2010 35,3 % und 2012 28,6 % der untersuchten Chargen.

    Die Komplexe Saatgutqualität und Ansaatverfahren wurden auch in den beiden folgenden Beiträgen vertieft und zeigen den hohen Stellenwert dieser Themen – auch und besonders unter praktischen Gesichtspunkten. W.D. Blüthner, N.L. Chrestensen, Erfurt stellte Ergebnisse der Saatgutbearbeitung dar, als eine mögliche Verbesserung für das Gelingen einer maschinellen Ansaat im Unterschied zur gegenwärtig üblichen Pflanzung der Melisse. Das Ziel der Arbeiten besteht in der Steigerung des Feldaufgangs zur Verbesserung der Sicherheiten von Direktsaaten. Die Kalibrierungen nach Samengröße und nach Dichte in Wasser bzw. in organischen Lösungsmitteln erbrachten jedoch keine Verbesserung der Laborkeimfähigkeit. Bei den Untersuchungen auf dem Temperaturgradienten zeigte sich, dass die Melisse einen sehr engen optimalen Temperaturbereich hat. Keimraten über 50% werden nur bei Temperaturen von 26 bis 30 °C erreicht. Abweichungen davon führen zu starken Keimdepressionen. Bei Direktsaaten ist dieser Zusammenhang unbedingt zu beachten. Unterschiedliche Coating-Varianten beeinflussten die Keimfähigkeit nicht. Auch eine deutliche Verbesserung der Auflaufraten konnte in den geprüften Varianten nicht gefunden werden. Gründe hierfür sind die sehr deutliche Abhängigkeit des Aufganges von der Temperatur und ungünstige allgemeine Versuchsbedingungen für die konkreten Parzellenversuche.

    Von T. Meinhold, Universität Bonn wurden sehr erfolgversprechende Arbeiten zur Entwicklung eines optimierten Aussaatverfahrens vorgestellt. Wichtige Parameter für einen guten Feldaufgang sind neben der Saatgutqualität die optimale Bodenvorbereitung, die Rückverfestigung des Bodens innerhalb der Säreihe und die Gewährleistung geringer Sätiefen. Bereits bei einer Überdeckung von mehr als 5 mm gibt es negative Auswirkungen auf den Feldaufgang. Die hohe Keimtemperatur der Melisse führt zusätzlich zu einer Verschärfung der Problematik. Bei günstigen Aussaatbedingungen und ausreichend Feuchtigkeit ist nach circa 3 Wochen mit einem Feldaufgang zu rechnen. Problemtisch ist in dieser Phase ein Austrocknen oder Verschlämmen des Bodens nach Starkregenereignissen.

    Da die präzise Ablagetiefe der Samen bei Melisse einen entscheidenden Faktor darstellt, wurde ein pneumatisches Einzelkornsägerät für die Aussaatversuche ausgewählt. Verschiedene Aussaattests zu unterschiedlichen Zeitpunkten zeigten, dass die Maschine unter optimalen Wetterbedingungen während der Aussaat zu guten Auflaufergebnissen führt. Die flachen Ablagetiefen können dazu führen, dass nicht ausreichend Wasser in der oberen Schicht zur Verfügung steht. Eine erforderliche Bewässerung lieferte positive Ergebnisse. Der Einsatz von Zustreichern für die Überdeckung des Saatgutes war unvorteilhaft, da die Überdeckungshöhe des Saatgutes nicht ausreichend kontrollierbar ist. Aus diesem Grund wurde ein Granulatstreuer zur Ausbringung von Zuschlagstoffen in die Sämaschine integriert und 2012 für die ersten Feldversuche eingesetzt. Ziel der Zusatzstoffausbringung ist es, die Säreihe der Melisse gezielt mit einem nicht verschlämmenden Material zu überdecken, wodurch die Luftführung an das Saatgut gewährleistet bleibt. Weiterhin kann die Höhe der Überdeckung der Samen genau definiert und dadurch die Austrocknung verhindert werden, ohne die Triebkraft negativ zu beeinflussen. Es konnten Feldaufgänge von ca. 24 % im Vergleich zu 5 – 8 % ohne Granulatabdeckung erreicht werden. Da eine genaue Dosierung des Granulats die Aufwandmenge je Hektar stark eingrenzt, bleiben auch die Kosten für die Aussaat mit Zusatzstoffabdeckung von circa 100 € je ha begrenzt und können evtl. durch eine Saatgutersparnis aufgefangen werden.

    Die erfolgreiche Direktsaat bedingt aber auch Veränderungen in der Kulturführung. Die Problematik der Unkrautbekämpfung durch den Einsatz von Herbiziden wurde von E. Pautz, DLR – Rheinpfalz, Schifferstadt auf der Grundlage eigener Versuche dargestellt. Verschiedene Herbizide wurden auf Verträglichkeit und Wirkung in unterschiedlichen Herbizidstrategien geprüft. In zwei Herbizidversuchen wurden Produkte zu verschiedenen Anwendungszeitpunkten und in unterschiedlichen Aufwandmengen eingesetzt. Die beiden Versuche haben gezeigt, dass nahezu alle Varianten Wachstumsdepressionen verursachten.

    Die Wirkung der einzelnen Varianten auf ausgewählte Leitunkräuter war abhängig von den Behandlungsterminen und Entwicklungsstadien der Unkräuter. Der verzögerte und ungleichmäßige Aufgang und die langsame Jugendentwicklung der Melisse haben zur Folge, dass der zeitliche Abstand zwischen Vor- und Nachauflaufbehandlungen sehr groß ist. Zum Zeitpunkt der Nachauflaufbehandlungen waren beispielsweise Kreuzkraut, Vogelmiere und Hirtentäschel flächendeckend aufgelaufen und bereits im Zweiblattstadium. Für die Unkrautbekämpfung in gesäter Zitronenmelisse sollte auf jeden Fall eine weitere Prüfung mit Produkten wie BCP 222 mit 1 l/ha (VA) und Goltix Gold 1 l/ha (VA) in Tankmischungen mit Devrinol fl und einer Wirkungsabsicherung durch Basagran 1 l/ha (NA) erfolgen. Weitere Produkte, wie UltraMax kurz vor dem Durchstoßen der Zitronenmelisse sollten als mögliche Kombinationspartner für Nachauflaufbehandlungen getestet werden.

    Die Steuerung der Trocknung geernteter Melisse ist überaus wichtig zur Qualitätssicherung. Gleichzeitig sollen die hierbei entstehenden hohen Kosten minimiert werden. Lufttemperaturen von 40 °C wurden von I. Barfuss, Universität Hohenheim als ideal für die Trocknung von Melisse dargestellt, um ihre wichtigen Inhaltsstoffe und die Farbe zu erhalten und gleichzeitig eine möglichst schnelle und somit energiesparende Trocknung zu erzielen. Die relative Feuchte der Trocknungsluft hingegen spielt nur eine geringere Rolle bei der Farbentwicklung der Melisse.

    Bandtrockner bieten theoretisch ein hohes Energieeinsparungspotential, welches durch einfache Maßnahmen erreicht werden kann. Durchgeführte Änderungen sollten jedoch immer erst auf ihre Praxistauglichkeit geprüft werden. Untersuchungen an drei Praxisanlagen verschiedener Größe haben gezeigt, dass der Energiebedarf zur Trocknung desselben Gutes von Anlage zu Anlage deutlich variieren kann. Bei den Versuchsanlagen lag der thermische Energiebedarf zwischen 4,5 und 7,5 kWh pro kg trockener Melisse. Der Anteil an elektrischer Energie in Form von Ventilatoren und Bandantrieben betrug etwa 3 bis 9 % der gesamten benötigten Energie und nimmt somit einen relativ kleinen Teil ein. Die vom Trocknerbetreiber beeinflussbaren Parameter, welche den thermischen Energiebedarf der Trocknung hauptsächlich bestimmen, sind Luft- und Gutdurchsatz durch den Trockner, wenn man von einer gegebenen Trocknungstemperatur von 40 °C ausgeht. Ebenso spielt die Wärmerückgewinnung aus der Abluft, wie z.B. durch ein teilweises Umluftfahren, eine entscheidende Rolle bei der Energiebilanz. Im Durchschnitt könnten bei den Versuchstrocknern theoretisch 0,3 l Heizöl pro kg Trockenware eingespart werden, wenn man einem optimalen Umluftbetrieb einen Betrieb ohne jegliche Umluftführung entgegensetzt.

    Neben den Schwerpunkten Saatgutqualität, Ansaatverfahren und Trocknung spielt die züchterische Verbesserung der Melisse ebenfalls eine wichtige Rolle für die Effizienzsteigerung des Produktionsverfahrens. Das verfügbare Sortenmaterial befriedigt nicht im Hinblick auf die Winterhärte. Die Verbesserung in dieser Eigenschaft steht im Mittelpunkt bei gleichzeitiger Steigerung des Gehaltes an ätherischem Öl. Bei den hierfür erforderlichen Selektionen muss auch ein hohes Ertragsniveau erreicht werden.

    Für die Beschleunigung der Erzeugung homozygoter Linien für den Zuchtprozess wird eine Technik zur Herstellung doppelhaploider Pflanzen benötigt. Im Beitrag von U. Kästner, JKI, Quedlinburg wurden Ergebnisse der Erarbeitung einer Methodik zur Haploidenerzeugung und zur anschließenden Diploidisierung vorgestellt. Für die Versuche wurden ganzjährig Knospen aus dem Feld, dem Gewächshaus und der Klimakammer genutzt. In den Versuchen zur Haploidenerzeugung wurden unterschiedliche Temperaturführungen zu Beginn der Kultur und verschiedene Zusammensetzungen des Nährmediums zur Induktion der sporophytischen Entwicklung getestet.

    In der Antheren- und Mikrosporenkultur wurde eine von der Mikrosporogenese abweichende sporophytische Entwicklung des Pollens beobachtet. Verschiedene Strukturen, von zweikernigen über mehrzellige Mikrosporen bis hin zu Mikrokalli, konnten in zwei Versuchsvarianten gefunden werden. Bislang ist es jedoch noch nicht gelungen, Pflanzen zu regenerieren. Unbefruchtete Samenanlagen zeigten außer kallusartigen Schwellungen an der Schnittstelle keine Entwicklungen. Bei dem Auflegen ganzer Fruchtknoten traten Schwellungen der darauf sitzenden Samenanlagen auf, aber auch diese verbräunten nach ca. 14 Tagen und starben wie die isolierten Samenanlagen ab. Sowohl bei den kultivierten Samenanlagen als auch aufgelegten Fruchtknoten gab es keine Entwicklung haploider Strukturen.

    Für die von J. Kittler, JKI, Quedlinburg dargestellten Arbeiten zur Entwicklung generativ vermehrbarer Hochleistungslinien von Zitronenmelisse wurden 120 Akzessionen aus insgesamt drei Sammlungen untersucht. In mehrjährigen und zum Teil mehrortigen Versuchen wurden diese auf ihre Leistungen in Bezug auf Winterhärte sowie Ertrag und Gehalt an ätherischem Öl getestet. Die Akzessionen der Sammlungen der Bayrischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), des Leibniz-Institutes für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Gatersleben und des N.I. Vavilov All-Russian Research Institute of Plant Industry (VIR), St. Petersburg, Russland stellen die erforderliche Variabilität als Voraussetzung für züchterische Verbesserungen der Melisse bereit.

    Die getesteten Akzessionen wiesen zum Teil große Unterschiede in ihrer Leistungsfähigkeit auf. Besonders leistungsfähige Herkünfte wurden gekreuzt, um einen neuen Genpool zu erzeugen. Die hierfür erforderliche Kreuzungsmethode wurde zuvor entwickelt.

    In mehrortigen Leistungsversuchen wurden bereits als winterhart vorcharakterisierte Akzessionen unter Freilandbedingungen getestet. Die Ergebnisse sind vielversprechend, da es Akzessionen gibt, die eine deutlich bessere Winterhärte als die beiden zum Vergleich mitgeführten Sorten ‘Erfurter Aufrechte’ und ‘Lorelei’ aufwiesen.

    Um einen hohen Gehalt an ätherischem Öl zu erreichen, wurden umfangreiche Inhaltsstoffanalysen durchgeführt. Es konnten vielversprechende Linien charakterisiert werden. Ein besonderes Interesse galt außerdem dem ätherischen Ölgehalt im Verlauf der Onthogenese.

    Bedeutender Bestandteil des Workshops war die abschließende thematisch offene Diskussion aller Teilnehmer. Zunächst wurde im Lichte der Ergebnisse zur Saatgutqualität gefordert, die Landwirte dafür zu sensibilisieren, nur noch Partien bei Saatguthändlern zu kaufen, für die eine aktuelle Angabe zur Keimfähigkeit mitgeliefert wird.

    Für das Ziel, Bestände durch Aussaat in gleicher Qualität wie durch Pflanzung zu etablieren, muss im Fall von Melisse neben der Keimfähigkeit besonderes Augenmerk auf die Triebkraft des Saatgutes gerichtet werden. Saatgutvorbehandlungen, wie Coating, Upgrading sowie Priming könnten erfolgversprechende Maßnahmen zur Verbesserung des Auflaufergebnisses sein, entscheidend ist jedoch die Triebkraft der jeweiligen Partie in Verbindung mit einer möglichst hohen Temperatur während der Keimung. Eine Aussaat vor Ende Mai ist nicht zu empfehlen.

    Es wurde die Einführung eines internen Standards gefordert. Dieser sollte Mindestanforderungen an Reinheit, Besatz, Keimfähigkeit und Triebkraft beschreiben und den Abnehmern einschlägig bekannt gemacht werden (z.B. in Zeitschrift für Arznei- und Gewürzpflanzen, über DFA, Europam und Bernburger Winterseminar). Hierin liegt auch Potenzial für ein marktregulierendes Alleinstellungsmerkmal. Von besonderer Bedeutung ist die Vereinheitlichung des Triebkrafttestes (TKT) durch definiertes Abdeckungsmaterial und definierte Schütthöhe entsprechend der bei der Firma Pharmaplant in Artern entwickelten Methode. Das Abdeckmaterial definierter Körnung muss überall leicht beschaffbar sein.

    Dringender Untersuchungsbedarf für Anwendung von Herbiziden resultiert aus der techno-logischen Veränderung hin zum Direktsaatverfahren. Hier sind Fragen zur Wirksamkeit und Beeinträchtigung der Melissekultur unter der Situation der Lückenindikation zu betrachten.

    In der Diskussion zum Direktsaatverfahren wurde deutlich, dass eine ökonomische Bewertung dieses Verfahrens im Vergleich mit der Pflanzung von Melisse erforderlich ist. Die zu erhebenden Daten sind erforderlich, um fundierte strategische Entscheidungen sowohl der Anbauer, wie auch für weitere Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zu treffen.

    Die Kurzfassungen aller Vorträge liegen im Tagungsheft Gemeinsamer Workshop 2012 der AG Arznei- und Gewürzpflanzen (AG17) der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ) und der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) „Saatgutqualität, Trocknung und züchterische Verbesserung von Melisse (Melissa officinalis)“, 9.10.2012, JKI, Quedlinburg vor.

    Quedlinburg, den 12.12.2012
    Dr. F. Marthe

  • Bericht über den Workshop der AG Arznei- und Gewürzpflanzen (AG 17) der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ) am 21. September 2011, Berlin “Molekulargenetische Züchtungsmethoden für Arznei- und Gewürzpflanzen”

    – ca. 55 Teilnehmer –

    Organisation und Leitung:
    Dr. F. Marthe, Inst. f. Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst – Quedlinburg des Julius Kühn-Institutes, Leiter der GPZ AG 17

    Der Workshop „Molekulargenetische Züchtungsmethoden für Arznei- und Gewürzpflanzen“ wurde von der GPZ AG17 veranstaltet und war Bestandteil der 6. Fachtagung Arznei- und Gewürzpflanzen, ausgerichtet vom Deutschen Fachausschuss für Arznei-, Gewürz- und Aromapflanzen und der Humboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät. Veranstaltungsort war das Hauptgebäude der HU in Berlin-Mitte.

    Ziel des Workshops war, aktuelle Methoden aus dem sehr dynamischen Bereich molekulargenetischer Verfahren vorzustellen und eine potentielle oder ggf. bereits bestehende Nutzung für die Analyse und züchterische Verbesserung von Arznei- und Gewürzpflanzen auszuloten

    Im Beitrag „Moderne molekularbiologische Züchtungsmethoden, neue Möglichkeiten für die Arznei- und Gewürzpflanzen!“ wurden von F. Hartung, Quedlinburg, Verfahren und methodische Entwicklungen vorgestellt, die es erstmalig erlauben, gezielt definierte Gene in einem pflanzlichen Genom zu verändern. Basis für diese Entwicklung sind maßgeschneiderte Enzyme zur Induktion von Doppelstrangbrüchen der DNA. Die Nukleasetechnologiesysteme Meganukleasen, Zinc Finger Nukleasen und TALE Nukleasen versprechen bisher unerreichte Effizienz und Präzision bei der Erzeugung von Punktmutationen, der Rekombination und der Deletion von Genen. Diese Techniken benötigen in erheblichem Umfang DNA-Sequenzdaten, die mit Hilfe der next generation sequencing Technologien schnell und im Vergleich zu bisherigen Sequenzierverfahren zu erheblich geringeren Kosten spezifisch für die Art, aber auch bereits spezifisch für einen Genotyp erzeugt werden können.

    Die Methoden des “Next generation sequencing in der Züchtung von Arznei- und Gewürzpflanzen“ wurden von J. Novak, Wien, eingehend beleuchtet. Die Darstellung umfasste Einführungen zu den gegenwärtig genutzten Technologien, den damit verbundenen Vor- und Nachteilen und den zu erwartenden Entwicklungen. Neben der erheblichen Kostenreduzierung der next generation sequencing Technologien ist die Nutzung von Markertechniken, wie der single nucleotide polymorphims, SNPs und direkt mit dem Gen assozierter Marker, genetic molecular markers, GMM als Technik zur gezielten und damit schnellen Selektion erwünschter Genotypen von besonderer Bedeutung.

    Gegenwärtig liegen für die markergestützte Selektion in Arznei- und Gewürzpflanzen nur wenige Anwendungsbeispiele vor. Spätestens jedoch mit der technologischen Ausreife bereits in der Entwicklung befindlicher neuer Sequenzierverfahren wird durch weiter sinkende Kosten die Nutzung molekularer Marker auch im Bereich der Arznei- und Gewürzpflanzen in die Zuchtschemata eingebunden werden.

    H. Budahn, Quedlinburg, berichtete über die „Charakterisierung der intraspezifischen Variabilität bei Petersilie mittels molekularer Marker sowie klassischer und nicht-zielgerichteter Bestimmung flüchtiger Inhaltsstoffe“. Für 219 unterschiedliche Herkünfte von Petersilie (Petroselinum crispum) wurde in einem interdisziplinären Ansatz morphologische, agronomische und inhaltsstoffliche Merkmale erfasst sowie aus über 200 molekularen Markern, überwiegend AFLP, die genetische Distanz der Akzessionen errechnet. Die hieraus resultierende Gruppierung der Akzessionen wurde mit Daten zur Zusammensetzung des ätherischen Blattöls, gewonnen durch klassische Hydrodestillation und Daten eines holistischen Ansatzes zur Erfassung aller flüchtigen Substanzen aus dem Blatt mittels der automated headspace solid phase microextraction, HS-SPME mit anschließender Eluierung und Gaschromathographie, GC verglichen. Für diesen Vergleich wurden die resultierenden Daten mittels Principal Componant Analysis, PCA verrechnet. Es resultieren zwei klar voneinander getrennte Hauptgruppen die nahezu vollständig denen aus der Berechnung der genetischen Distanzen entsprechen. Gleiches gilt für die Daten aus der Ätherischöldestillation. Aus diesen Arbeiten sind vielfältige Informationen erwachsen, die u.a. für zukünftige züchterische Ansätze genutzt werden können.

    Die lebhafte und umfassende Diskussion hatte in Fragen nach der Einordnung der neuen molekularbiologischen Methoden zur gezielten Veränderung definierter Gene einen Schwerpunkt. Es ist zu erwarten, dass die neuen Methoden der gezielten Genomveränderung dem Gentechnikgesetz unterstellt werden. Unabhängig von der gegenwärtigen gesellschaftlichen Ablehnung gentechnischer Methoden wurden die potentiellen Anwendungsmöglichkeiten auch und besonders für Arznei- und Gewürzpflanzen betont, etwa durch gezielte Unterbindung der Synthese unerwünschter Inhaltsstoffe bei gleichzeitiger Steigerung erwünschter Stoffe oder der Synthese wirksamerer Derivate. Aber auch für konventionelle Ansätze der züchterischen Verbesserung resultieren Möglichkeiten den Zuchtgang wesentlich zu verkürzen und damit effektiver zu gestalten bzw. erstmalig in Angriff zu nehmen.

    Mehrseitige Kurzfassungen der Referate sind publiziert im Tagungsband Innovation, Vielfalt und Nutzen, Kurzfassungen der Vorträge und Poster, Humboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät, Berlin, 224 Seiten, ISBN 978-3-86004-280-9 .

    Quedlinburg, den 16. 12. 2011
    Dr. F. Marthe

  • Bericht des Treffens (Internationale Fachtagung) 18./21. Februar 2008 in Bernburg “Qualität, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Arznei- und Gewürzpflanzen”

    – ca. 250 Teilnehmer –

    Leitung des wissenschaftlichen Komitees:
    PD Dr. Friedrich Pank, Bad Suderode

    In der Zeit vom 18. bis 21. Februar 2008 fand die 5. Fachtagung Arznei- und Gewürzpflanzen und das 18. Bernburger Winterseminar als gemeinsame Tagung in den Räumen der Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau Sachsen-Anhalt in Bernburg-Strenzfeld statt. Veranstalter waren der Deutsche Fachausschuss für Arznei-, Gewürz- und Aromapflanzen, das Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt Sachsen-Anhalt, die Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau Sachsen-Anhalt und der Verein Saluplanta e.V., Bernburg. Mitveranstalter waren die Gesellschaft für Arzneipflanzenforschung, die Gesellschaft für Pflanzenzüchtung mit ihrer AG 17 Arznei- und Gewürzpflanzen sowie die Deutsche Phytomedizinische Gesellschaft.

    Die Teilnehmer kamen aus neun europäischen Staaten und waren insbesondere Anbauer, aber auch Aufbereiter, Händler und Verarbeiter von Arznei- und Gewürzpflanzen. Wissenschaftliche Einrichtungen waren vertreten insbesondere durch Spezialisten für die Analytik sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe, für Anbaufragen und für Züchtungsforschung sowie für angewandte Taxonomie. Zur Eröffnung der Fachtagung waren die Landwirtschaftsministerin des Landes Sachsen-Anhalt, Frau P. Wernicke, und der stellvertretende Präsident der gastgebenden Landesanstalt, Herr F. Holz, gekommen. In einem Grußwort ging Frau Ministerin Wernicke auf die besondere Bedeutung des Bereiches Arznei- und Gewürzpflanzen ein. Sie betonte, dass die gesetzlich vorgegebenen hohen Qualitätsanforderungen, die Sicherung von Ertrag und Qualität gegenüber Schaderregern und die Pflanzenschutzgesetzgebung eine große Herausforderung für die Forschungsarbeiten darstellen. Ein erfolgreicher Anbau von Arznei und Gewürzpflanzen sei nur möglich, wenn vor dem Anbau der Absatz gesichert ist, wenn der Produzent eine zureichende Risikobereitschaft zeigt, wenn spezielle Kapazitäten in Trocknung und Aufbereitung bereitstehen und wenn an den Instituten innovative Forschungsarbeit geleistet wird. Abschließend versprach sie, den Bereich Arznei- und Gewürzpflanzen auch zukünftig zu unterstützen.

    Das Vortragsprogramm der Fachtagung war in sechs Sektionen gegliedert: 1. Aus der Praxis für die Praxis, Marktchancen für Phytopharmaka, 2. Züchtung und Inkulturnahme, 3. Anbautechnik, 4. Mechanisierung und Nacherntetechnologie, 5. Pharmazeutische Biologie und Analytik, 6. Recht, Qualitätssicherung und Applikationen.

    In Sektion 1 wurde bei der Darstellung der Marktentwicklung für Phytopharmaka u.a. berichtet, dass die Entwicklung des Weizenpreises als Leitpreis für pflanzliche Produkte der Landwirtschaft auch für die Aufkaufpreise für Arznei- und Gewürzpflanzen eine entscheidende Rolle spielt.

    In Sektion 2 wurden Ergebnisse eines Vergleichsanbaus von zahlreichen Genbankmustern der Petersilie (Petroselinum crispum) vorgestellt und dabei neben der Bonitur morphologischer und inhaltstofflicher Merkmale für diese Kultur auch die erste genetische Distanzanalyse mittels molekularer Marker präsentiert. Daneben wurde eine in vitro-Vermehrungstechnologie für Kapuzinerkresse (Tropaeolum majus) und eine Züchtungsstrategie für Speisemohn (Papaver somniferum) vorgestellt. Ein Sortenvergleich von Salbei (Salvia officinalis) war ebenso interessant wie die Entstehung der Hybridsorte ‘Regula’ in dieser Art.

    In Sektion 3 ging es um Mischanbau von ein- und zweijährigem Kümmel (Carum carvi), um den Blattertrag von Artischocke (Cynara cardunculus) und eine im deutschen Anbau neue Pflanze der traditionellen chinesischen Medizin (TCM): Astragalus mongholicus. Daneben standen die Samenübertragbarkeit von Mycosphaerella anethi bei Fenchel (Foeniculum vulgare) und die Regulierung von Zikaden (Eupteryx sp.) in Melisse (Melissa officinalis) zur Diskussion.

    In Sektion 4 wurden Einflussfaktoren der Nacherntetechnologie auf die Produktqualität erörtert. Besonders wurden Aspekte der Trocknung behandelt. Für die Extraktgewinnung wurde als neues Verfahren die Nutzung von Mesophasen und Emulgatoren vorgestellt.

    In Sektion 5 wurde über Untersuchungen zu Inhaltsstoffen zentralasiatischer Allium-Arten, des Flavonoidmusters unterschiedlicher Crataegus-Arten und einiger chinesischer Heilpflanzen aus deutschem Anbau im Vergleich mit chinesischer Handelsware vorgetragen. Als ein neuer analytischer Ansatz beispielsweise zur Beschreibung der intraspezifischen Variabilität einer Art wurde die nicht zielgerichtete Erfassung aller Inhaltsstoffkomponenten, im gegebeben Fall aller flüchtigen Pflanzeninhaltsstoffe, vorgestellt. Ebenfalls wurden Möglichkeiten und Probleme der Nutzung von ionisierender Strahlung bei der Entwesung von Drogen besprochen.

    Sektion 6 befasste sich mit Aspekten der Qualitätssicherung von Extrakten und pflanzlichen Ausgangsstoffen für Arzneimittel. Weitere Vorträge betrafen Präparate der traditionellen chinesischen Medizin, den Russischen Estragon (Artemisia dracunculus) und den Einsatz von Kräutern und Gewürzen als funktionelle Zutaten in Funktionellen Lebensmitteln.

    Posterbeiträge gab es: drei in der Sektion 1, sechzehn in Sektion 2, siebenundzwanzig in Sektion 3, sechs in Sektion 4, sieben in Sektion 5 und fünf in Sektion 6.

    Am 21.2.2008 wurden im Rahmen der Tagung zwei Fachexkursionen durchgeführt: Die Exkursion 1 „Züchtungsforschung“ führte 46 Teilnehmer in das Julius-Kühn-Institut (JKI) Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen nach Quedlinburg. Hier wurden Aufgaben und Möglichkeiten des Institutes für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz erläutert. Es folgten Ausführungen zum Thema Virosen der Arznei- und Gewürzpflanzen im Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik und eine Darstellung der Aufgaben in der Arbeitsgruppe Arznei- und Gewürzpflanzen des Institutes für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst. Abschließend wurden den Teilnehmern die technischen Eckdaten und gärtnerischen Möglichkeiten des Forschungsgewächshauses erläutert. Bei der Exkursion 2 „Kräuterverarbeitung, Zwiebelaufbereitung“ wurde 57 Tagungsteilnehmern Einblick in die Anbau- und Verarbeitungstechnologie in der Agrargenossenschaft Calbe e.G. geboten.

    (Frank Marthe, Quedlinburg)

  • Bericht des Treffens vom 23. August 2006 in Quedlinburg „Grundlagen der Hybridsortenzüchtung an Arznei- und Gewürzpflanzen“

    – 50 Teilnehmer –

    Leitung:
    PD Dr. Friedrich Pank, Quedlinburg

    Die Tagung wurde gemeinsam vom Institut für gartenbauliche Kulturen der Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen in Quedlinburg und der Arbeitsgruppe 17 „Arznei- und Gewürzpflanzen“ der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung veranstaltet. Das Thema „Hybridsortenzüchtung“ gewinnt in jüngster Zeit auch bei den Arznei- und Gewürzpflanzen verstärktes Interesse, um – wie bereits bei anderen Kulturpflanzen – die Vorteile der Leistungssteigerung und Homogenität und damit des besseren Sortenschutzes nutzen zu können. Auf dieser Tagung waren dankenswerterweise alle im deutschsprachigen Raum mit dieser Thematik an Arznei- und Gewürzpflanzen befassten Arbeitsgruppen vertreten.

    Im ersten Teil des Programms wurde in kurzen Vorträgen ein Einblick in den Stand und die Breite der laufenden Entwicklungen gegeben. Im Rahmen eines von der EU geförderten Projektes waren die genetischen Komponenten für Hybridsorten von Majoran entstanden. Kombinationseignungsprüfungen zeigten Leistungssteigerungen beim Ertrag und beim Ätherischöl-Gehalt. Die Entwicklung von Hybridsorten durch die „ N.L. Chrestensen Erfurter Samenzucht und Produktion GmbH Erfurt“ steht unmittelbar vor dem Abschluss. Thymianpopulationen weisen in der Regel einen hohen Anteil männlich steriler Pflanzen auf. Die Ausprägung der männlichen Sterilität wird in komplexer Weise durch unterschiedliche Restorerfaktoren im Kerngenom und im Zytoplasma kontrolliert. Durch Testkreuzungen und Nachkommenschaftsprüfungen konnten mehrere zytoplasmatisch-sterile Linien mit ihren Maintainern als Grundlage für die künftige Hybridsortenzüchtung entwickelt werden. Homogene und leistungsfähige Hybridsorten sind heute bereits bei Thymian (‚Varico I’ und’Varico II’), Oregano (‚Carva’) und Salbei (‚Regula’) in die Praxis eingeführt. Die Elternkomponenten für die Saatguterzeugung dieser Sorten werden vegetativ vermehrt. Auch bei Edelweiß soll spontan aufgetretene männliche Sterilität für die Züchtung von Hybridsorten genutzt werden. Das vereinzelte Auftreten männlich steriler Pflanzen bei Baldrian ist Ausgangspunkt für die Planung der Hybridsortenzüchtung auch bei dieser Art, wobei die beschleunigte Entwicklung von Inzuchtlinien über gametische Embryogenese aus Mikrosporen mit nachfolgender Diploidisierung einen Schwerpunkt bildet. Beim Screening zahlreicher Fenchelakzessionen fielen Populationen auf, die bis zu zwei Dritteln Pflanzen mit ausschließlich männlich sterilen Blüten aufwiesen. Untersuchungen zur Vererbung der männlichen Sterilität könnten Aufschluss über die Nutzbarkeit der sterilen Formen für die Hybridsortenzüchtung geben. Beim Sellerie wurden in zwei von 27 Akzessionen insgesamt fünf männlich sterile Pflanzen gefunden. Die Sterilität wird vermutlich monogen rezessiv vererbt. Unter 11 Herkünften von Petersilie fanden sich keine männlich sterilen Pflanzen.

    Nach einem Mittagsimbiss schloss sich eine Besichtigung des Versuchsfeldes am zukünftigen Standort der Bundesanstalt auf dem Moorberg mit Zuchtstammvergleichen aus verschiedenen Forschungsprojekten an. Einjähriger Kümmel besitzt auf Grund seiner verkürzten Vegetationszeit wirtschaftliche Vorteile gegenüber den bisher vorherrschenden zweijährigen Formen. Aber sein Ätherischöl-Gehalt war in den bisher zur Verfügung stehenden Sorten noch unbefriedigend. Durch jahrelange rekurrente Selektion konnte der Ölgehalt des Quedlinburger Zuchtmaterials deutlich angehoben werden. Erstes Material ist unter dem Namen ‘Sprinter’ bereits im Anbau. Da aber der Ertrag dieser Sorte mit etwa 1-1,5 t/ha noch nicht den Anforderungen entspricht, richten sich die gegenwärtigen Untersuchungen auf die Entwicklung von synthetischen Sorten mit dem Ziel einer Verbesserung der Ertragsleistung unter Beibehaltung des hohen Niveaus des Ätherischöl-Gehaltes. Der diesjährige Feldversuch betrifft eine Prüfung auf allgemeine Kombinationseignung von 40 potenziellen Elternkomponenten (I 3) aus einem 2005 durchgeführten Polycross.

    Ein Versuch mit einjährigem Bohnenkraut zeigte die im Verlauf eines mehrjährigen Projektes durch rekurrente Selektion aus verschiedenen Akzessionen entwickelten Zuchtstämme. Diese sind bei hohem Ertrag durch einen hohen Ätherischöl-Gehalt mit einem Carvacrolanteil von >60% ausgezeichnet, wie er von der Futtermittelindustrie für den Ersatz der seit 2006 verbotenen antibiotischen Leistungsförderer im Futter gefordert wird. Da Bohnenkraut auf Grund seiner kurzen Vegetationszeit nach frühräumenden Früchten auch einen Anbau als Zweitfrucht zulässt, erfolgte die Selektion sowohl unter den Bedingungen einer Frühjahrs- als auch einer Sommeraussaat. Dieser Feldversuch soll neben der Ermittlung von Leistungsparametern auch darüber Aufschluss geben, ob die Selektion unter den verschiedenen jahreszeitlichen Bedingungen eine genetisch kontrollierte ökologische Anpassung bewirkt hat.

    In einem Versuch mit Petersilie wurde Material vorgestellt, das hinsichtlich seiner Resistenz gegen Septoria petroselini geprüft wird. Im Vergleich mit bekannten Sorten und anfälligen Standards zeigte sich eine differenzierte Anfälligkeit der verschiedenen Akzessionen. Als weitere Schaderreger wurden bonitiert: Alternaria radicina, Sclerotiniasclerotiorum, Plasmoparapetroselini, Erysipheheraclei und nicht näher spezifizierte Virosen.

    Ein Versuch mit Arzneifenchel dient dem Vergleich der Leistung von Zuchtstämmen, die über einen längeren Zeitraum in verschiedenen Zuchtprogrammen entwickelt wurden, mit der Standardsorte ‘Berfena’. Das Material dieser Leistungsprüfung wurde im Verlauf der Pflanzenentwicklung jeweils in den folgenden Merkmalen beurteilt: Mycosphaerella-Resistenz, Kleinfrüchtigkeit und niedriger Estragolgehalt bei hohem Ätherischöl-Gehalt. Es wird zukünftigen Züchtungsarbeiten vorbehalten bleiben, diese Eigenschaften in einem einzigen Genotyp zu kombinieren.

    Im Ergebnis eines Projektes mit Thymian entstanden mehrere cms-Linien mit ihren Maintainer- und Bestäuberlinien als Ausgangsmaterial für die Züchtung von Hybridsorten. Ausgewählte, aus dem Projekt hervorgegangene Populationen standen im Feldversuch im Vergleich zu den Standardsorten ‘Deutscher Winter’ und ‘Varico II’.

    Nach der Besichtigung des Versuchsfeldes konnten sich die Teilnehmer der Tagung mit der neu errichteten Forschungewächshausanlage der BAZ bekannt machen. Mit 9000 m 2 Fläche, 32 Klimakammern, Trocknungsanlagen, Probenbearbeitungsräumen, Tierhaltungs- und Laborräumen und hochentwickelten Automatisierungssystemen bietet sie hervorragende Arbeitsvoraussetzungen für die Züchtungsforschung.

    Dr. Pank, der die AG 17 bisher geleitet hat, wird am 1. Februar 2007 in den Ruhestand gehen. Deshalb verabschiedete er sich zum Schluss dieser Tagung von den AG-Mitgliedern und dankte für den interessanten fachlichen Austausch, für die gute Zusammenarbeit und alle freundlichen persönlichen Kontakte über viele Jahre. Er bat die AG-Mitglieder, die gute Zusammenarbeit mit Dr. Frank Marthe fortzusetzen, der das Fachgebiet der Züchtungsforschung an Arznei- und Gewürzpflanzen an der BAZ und auch die Leitung der AG 17 übernehmen wird. Prof. Röbbelen würdigte die vielfältigen Aktivitäten von Dr. Pank und überreichte ihm und allen Teilnehmern eine Broschüre, in der die Berichte über die 12 Tagungen der AG 17 der zurückliegenden Jahre zusammengefasst sind. Diese Broschüre kann bei Dr. Pank angefordert werden.

     (F. Pank, Quedlinburg)

  • Bericht der 5. Fachtagung Arznei- und Gewürzpflanzen des Deutschen Fachausschusses für Arznei-, Gewürz- und Aromapflanzen am 7.-9. September 2004 in Jena

    – 210 Teilnehmer –

    Fachliche Leitung:
    PD Dr. Friedrich Pank, Quedlinburg

    Organisation:
    Dr. A. Vetter, Dornburg

    Die Tagung fand in den Räumen der Friedrich-Schiller-Universität Jena statt. An der fachlichen Gestaltung beteiligten sich die mit Arznei- und Gewürzpflanzen befassten Arbeitsgruppen der Gesellschaft für Arzneipflanzenforschung, der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften und der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung. Die ausgezeichnete Organisation der Veranstaltung durch die Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft  als Gastgeber schaffte beste Voraussetzungen für den Austausch neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse auf diesem speziellen Sektor der Pflanzenproduktion. Unter dem Thema “Chancen und Herausforderungen einer zeitgemäßen Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion” wurde in 31 Vorträgen und 80 Postern auf aktuelle Fragen in den Sektionen Marktentwicklung und Betriebswirtschaft, Züchtung, Erzeugung von Saat- bzw. Pflanzgut, Anbauverfahren für eine kontrolliert-integrierte Produktion und den Ökolandbau, Nacherntebehandlung und Verarbeitung, Spezielle pharmazeutische Aspekte der Arzneipflanzenproduktion und Qualitätssicherung eingegangen.

    Die Ziele von Züchtungsforschung und Züchtung werden vom Umfeld bestimmt, in dem heute Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion stattfindet: Die angestrebte Steigerung des Bedarfes an Arznei- und Gewürzpflanzendrogen ergibt sich aus dem ungebrochenen Trend zu Naturprodukten in Deutschland als einem der Länder mit dem höchsten Verbrauch, aus der Einführung neuer Arzneipflanzenarten und der Entdeckung neuer Inhaltsstoffe in traditionell genutzten Arten, aus der Erhöhung des Bedarfes ökologisch produzierter Droge und aus der Erschließung neuer Anwendungen z. B. in den Bereichen Nahrungs- und Futterergänzungsmittel, Kosmetik und natürliche Pflanzenschutzmittel. Gute Wettbewerbschancen für den heimischen Anbau ergeben sich aus einem hohen Niveau der Qualitätssicherungssysteme, den vielfältigen Aktivitäten zur Züchtung von leistungsstarken Sorten, aus der Nutzung der Ergebnisse angewandter Forschung zur Lösung von Problemen der Primärproduktion insbesondere für Inkulturnahme, Anbautechnik und Pflanzenschutz auch unter Berücksichtigung ökologischer Produktionsweisen und aus der Entwicklung technologischer Lösungen für die Produkt-Veredelung bereits in der Landwirtschaft (z.B. durch Extraktion oder Destillation). Herausforderungen für diesen speziellen Zweig der pflanzlichen Produktion sind neue Qualitätsparameter, die unter Berücksichtigung jüngster wissenschaftlicher Erkenntnisse z. B. zur biologischen Wirksamkeit von Inhaltsstoffen festgesetzt werden. Besondere Probleme bereiten dabei Kontaminanten und neuerdings als Risikosubstanzen eingestufte Inhaltsstoffe. Probleme verursachen überdies die restriktive Gesetzgebung im Pflanzenschutzmittelbereich, der zu erwartende Absatzrückgang bei Arzneipflanzen infolge der Gesundheitsreform und die hohen Produktionskosten in Deutschland verursacht z.B. durch hohe Löhne und steigende Energiekosten, sowie die Verschärfung des Wettbewerbs durch die Osterweiterung der EU.

    Beiträge aus den Bereichen Züchtungsforschung und Züchtung bezogen sich u.a. auf folgende Themen: Die indikationsspezifische bioassay-gestützte Selektion ermöglicht es dem Züchter, die therapeutische Wirksamkeit von Genotypen direkt zu testen anstatt den therapeutischen Effekt indirekt anhand des Gehaltes an bestimmten Inhaltsstoffen zu beurteilen. Durch Anwendung eines geeigneten Resistenztestes und mehrerer Selektionsschritte konnten Johanniskraut-Linien entwickelt werden, die keinen bzw. einen nur sehr geringen Befall mit der Johanniskrautwelke aufwiesen. Auch gelang die Entwicklung sexueller Linien des zumeist fakultativ apomiktischen Johanniskrautes. Weniger erfolgreich war jedoch eine Auslese auf Linien, die zugleich einen hohen Hypericin- und Hyperforingehalt aufweisen. Die Kreuzung von Johanniskrauttypen mit unterschiedlicher Ausprägung der Apomixie/Sexualität und unterschiedlichen Ploidiegraden ergab, dass unterschiedliche Ploidiestufen der Eltern den Samenansatz beeinträchtigen. Die Nachkommen wiesen unterschiedliche Grade der Apomixie und Ploidie auf. Bei einem großen Anteil der Pflanzen in Thymianpopulationen treten Übergangsstufen zwischen männlich sterilen und hermaphroditischen Formen auf, die durch Blütengröße, Antheren- und Pollenmorphologie und durch die Pollenvitalität charakterisiert werden können. Durch Kreuzung von Thymus pulegioides und Thymus vulgaris entstanden spaltende Nachkommenschaften, aus denen Genotypen mit erwünschter Merkmalsausprägung ausgelesen werden können. Der Vergleich der Eigenschaften verschiedener Thymiansorten zeigte, dass sich die Ausprägung der meisten Merkmale  in Abhängigkeit vom Standjahr erheblich ändern kann.

    Mittels molekulargenetischer Verfahren konnten verschiedene Subspezies der Artischocke differenziert werden. Durch Screening eines umfangreichen Petersiliensortimentes wurden Genotypen mit partieller quantitativer Resistenz gegenüber der Septoria-Blattfleckenkrankheit ermittelt, die als Ausgangspopulationen für die Züchtung resistenter Sorten dienen können. Weiterhin wurden Ergebnisse der Evaluierung zahlreicher Akzessionen von Baldrian, Echtem Sonnenhut, Grindelia spp., Johanniskraut, Kamille, Koriander, Leindotter, Oregano, Rosen und Sterculia urens vorgestellt. Durch geeignete Gestaltung des Temperaturregimes konnte die Keimung von Traubensilberkerzen-Samen gefördert werden. Die vegetative Vermehrung kann durch Bildung somatischer Embryonen rationalisiert werden. Zur Vorauswahl bei der Selektion auf hohen Ätherischöl-Ertrag des Bohnenkrautes empfiehlt sich die Beschränkung auf Pflanzen mit großem Buschdurchmesser. Durch wiederholte Selektion bei Infektion durch einen Spreader im Freiland konnte die Mycosphaerella-Resistenz ausgewählter Fenchel-Populationen deutlich gesteigert werden. Die Organogenese von Borretschkalli auf der Basis von Petiolen gelang mit einer geeigneten Hormonkombination. Wesentlich schwieriger erwies sich die Embryogenese. Die molekulare Klassifizierung von Arten der Gattung Allium ergab zahlreiche neue Erkenntnisse bezüglich der verwandtschaftlichen Beziehungen. In einer spaltenden F2-Generation der Kreuzung von Majoran und Dost konnten Einzelpflanzen mit Hilfe von Mikrosatelliten-DNA-Sequenzen unterschieden werden. Es wurden die optimalen Bedingungen für die in vitro-Vermehrung von Italienischem Currykraut ermittelt.

    Den Tagungsteilnehmern wurde Gelegenheit gegeben, den Botanischen Garten der Stadt Jena zu besuchen und sich im Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft in Dornburg mit Arbeiten zur Extraktion und Destillation bekannt zu machen. Exkursionen führten zur Pharmaplant GmbH Artern, die vorwiegend im Auftrage von Pharma-Unternehmen Untersuchungen zur Inkulturnahme, Herkunftsprüfung, Anbauoptimierung, Nacherntetechnologie und Neu- und Erhaltungszüchtung durchführt; weiterhin zur Agrargenossenschaft Nöbdenitz e.G., wo seit vielen Jahren Arznei- und Gewürzpflanzen großflächig angebaut werden und alle erforderlichen Spezialausrüstungen vorhanden sind. Einen Einblick in die Verarbeitung bekamen die Tagungsteilnehmer in der Kräutermühle Kölleda und bei der Firma Goldmännchen Tee in St. Gangloff (D).
    Kurzfassungen der Vorträge und Poster werden in einem Tagungsband gedruckt, der beim Tagungsbüro (c.ormerod@dornburg.tll.de) bestellt werden kann. Ausgewählte Beiträge werden als wissenschaftliche Originalarbeiten in der Zeitschrift für Arznei- & Gewürzpflanzen veröffentlicht werden

    (F. Pank, Quedlinburg)