-21 Teilnehmer –

Unter Einhaltung der geltenden Corona-Regelungen wurde die GPZ-Tagung 2021 der AG „Obst, Gehölze, Reben“ als Präsenzveranstaltung am Institut für Rebenzüchtung der Hochschule Geisenheim University durchgeführt.

Am 25.10.2021 begann die Tagung mit einer Session zu Reben. Zu Beginn berichtete Nagarjun Malagol vom Institut für Rebenzüchtung des Julius Kühn-Instituts (JKI-ZR) über eine Machine Learning-basierte Hochdurchsatzmethode zur Auswertung von Inokulationsexperimenten mit Falschem Mehltau bei der Rebe. Anschließend berichtete Dr. Romain Scalone von der Hochschule Geisenheim University von Fortschritten beim Screening wilder Vitis-Arten auf Widerstandsfähigkeit gegen den Falschen Mehltau und auf das Vorhandensein von Resistenzloci in diesen Wildarten. Ein Werkzeug zur erleichterten Phänotypisierung im Freiland stellte Dr. Franco Röckel vom JKI-ZR im Anschluss vor. Mit der PhenoApp wird die mobile Datenaufnahme mit Hilfe eines Android-basierten Geräts wesentlich vereinfacht und lässt sich darüber hinaus auf alle relevanten landwirtschaftlichen Kulturen anpassen. Dr. Katja Herzog (JKI-ZR) stellte die neuesten Erkenntnis zur sensorgestützten Phänotypisierung physikalischer Barrieren als Werkzeug für die Bestimmung von Botrytis-Widerstandsfähigkeit bei Reben vor bevor Rebecca Höfle vom JKI-ZR über ein sensorgestütztes Laborscreening zur Bestimmung der Sonnenbrandresistenz von Trauben berichtete. Anschließend berichtete Nele Bendel (JKI-ZR) über den Einsatz von Sensoren zur Bewertung genetischer Ressourcen und neuer Rebsorten. Den Abschluss der Reben-Session machte Dr. Sophia Müllner vom JKI-ZR, die über cytologische Untersuchungen bei der Infektion von Reben mit dem Falschen Mehltau in Abhängigkeit des Resistenzlocus Rpv12 berichtete.

Dr. Tobias Brügmann (Thünen-Institut für Forstgenetik, TI) leitete anschließend die Session zu den Gehölzen ein. Er berichtete von den Fortschritten und aktuellen Arbeiten zur Genomeditierung mit CRISPR/Cas in Pappeln. Ein ähnliches Thema behandelten auch die folgenden zwei Vorträge, die am 26.10. die Vortragsreihe fortsetzten: Virginia Zahn (TI) stellte ihre Arbeiten zur HDR-basierten Genomeditierung in Pappeln vor und Alexander Fendel (TI) berichtete von seinen Arbeiten zur Steigerung der Trockenstresstoleranz in Pappeln mittels Genomeditierung. Im Anschluss daran startete die Session „Obst“ und als erster Vortragender konnte Dr. Thomas Wöhner vom Institut für Züchtungsforschung an Obst (JKI-ZO) über die neuesten Erkenntnisse zur Evolution der Sauerkirsche, die mit Hilfe von Next Generation Sequencing gewonnen wurden, berichten. Danach berichtete Dr. Ofere Francis Emeriewen (JKI-ZO) über Kandidatengene aus Malus fusca und Malus arnoldiana, die Resistenzen gegen den Feuerbrand bei Apfel vermitteln könnten. Dr. Susan Schröpfer (JKI-ZO) stellte anschließen neue S-Allele bei der Süßkirsche vor, die auch mit Hilfe von Next Generation Sequencing-Ansätzen identifiziert wurden, vor. Zum Abschluss der Tagung zeigte Dr. Janne Lampe äußerst interessante Ansätze zur Untersuchung der Dormanz bei Äpfeln auf.

Nach zwei spannenden Tagen ging die lange vermisste Möglichkeit zum wissenschaftlichen Austausch abseits von Webcams und Headsets zu Ende und die Teilnehmer machten sich mit neuen Ideen und Kontakten auf dem Heimweg.

Zusammenfassung von Dr. Oliver Trapp und Prof. Dr. Reinhard Töpfer

– 34 Teilnehmer –

Organisation:
Dir. u. Prof. Dr. Reinhard Töpfer, Siebeldingen

Zu einem fassettenreichen Programm, organisiert vom Institut für Obstzüchtung der Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ), traf sich die AG in diesem Jahre in Dresden-Pillnitz im Seminarraum der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft. Einleitend stellte die Institutsleiterin, Frau Dir. u. Prof. Dr. Viola Hanke, Aufgaben und Arbeitsgebiete des Instituts vor. Den Schwerpunkt bildet die Integration von klassischen Züchtungsansätzen mit molekularen und biotechnologischen Verfahren. Dabei sind in den letzten Jahren beachtliche Fortschritte erzielt worden, die im Ergebnis in den kommenden Jahren auch zu verbesserten neuen Sorten führen werden. Die anschließenden 14 Vorträge betrafen verschiedene Themen:

Zuchtmethodik: Unter der Überschrift „Von annuell zu pereniell – von Selbstbefruchtern zu Fremdbefruchtern“ erörterte Jens Léon, Universität Bonn, als ein bisher in der Zuchtwertschätzung zu wenig beachtetes Problem die Verwandtschaftsbeziehungen der Eltern. Diese werden meistens nicht zuletzt auf Grund der unbalancierten Datenstruktur in der Züchtung nur unzureichend genutzt.

Apfel: In der privaten „Züchtungsinitiative Niederelbe“ (ZIN) wird, wie Frau Jonas vorstellte, die Entwicklung und Vermarktung neuer Obstsorten exklusiv durch die Mitglieder der Initiative angestrebt. Im Bewusstsein der langen Züchtungsdauer wird aufgrund der begrenzten Möglichkeiten ausschließlich klassische Kreuzungszüchtung betrieben und anerkannt, dass der Weg zu marktfähigen Sorten viele Jahre der Vorlaufarbeit erfordern wird.

Peter Braun präsentierte die „Züchtung von kolumnaren Apfelbäumen“ als Schwerpunkt des Fachgebiets Obstbau in der Fachhochschule Geisenheim. Anschaulich und kritisch setzte er sich mit den verfügbaren Sorten auseinander. Nach seiner Einschätzung besitzen Kolumnare nicht nur eine Perspektive als Solitärpflanzen im kleinen Haus- und Ziergarten. Sie sind auch im Obstbau als Tafel- und Mostobst bei Pflanzdichten von 6500-7000 Pflanzen je ha in besonderer Weise für eine Mechanisierung geeignet. Neben einigen offenen Wünschen hinsichtlich geeigneter Sorten müssen vor allem Erfahrungen zur Nutzungsdauer der Anlagen gesammelt werden.

Es folgten drei Vorträge über Arbeiten zur Apfelzüchtung im Institut für Obstzüchtung in Dresden. Andreas Peil stellte Methodik und Verfahren der Feuerbrandselektion vor. Die Ergebnisse erwiesen sich als gut reproduzierbar. Unter anderem konnte ein QTL für Feuerbrandresistenz aus der Wildart Malus robusta auf Kopplungsgruppe 3 bestätigt werden.

Frank Dunemann berichtete über Schorfresistenz des Apfels, für die zahlreiche Gene bekannt sind. Mit degenerierten Primern auf Basis des HcrVf1-Gens wurde in verschiedenen Apfel-Genotypen nach Resistenzgen-Analoga (RGA) gesucht. Die erhaltenen Fragmente wiesen zwischen 85 % und 100 % Homologie auf. Bearbeitet werden derzeit zwei Kandidatengene, Vf1RSA und Vf2ARD, die sich auf Kopplungsgruppe 1 wieder finden ließen.
Henryk Flachowsky sprach über „Isolierung und Charakterisierung von Blütengenen des Apfels“. Mit diesen Arbeiten soll eine Beschleunigung der Züchtung durch Verkürzung der juvenilen Entwicklungsphase erreicht werden. Die Überexpression eines Kandidatengens, MdFT, in Arabidopsis führte zu einer 4-7 Tage früheren Blüte. Das MADS4-Gen der Birke führte in transgenen Äpfeln ebenfalls zu einer Blühverfrühung.

Pflaume: In seinem dynamischen Vortrag beschrieb Michael Neumüller, TU München-Weihenstephan, seine Forschungsarbeiten zur Scharkavirus-Resistenz von Pflaumen. In Zukunft wird nur noch in Weihenstephan an Pflaumen gearbeitet werden; das Material aus Hohenheim von Prof. Hartmann, der bald in Ruhestand tritt, soll nach Weihenstephan überführt werden. Im Zentrum des Berichts stand die Untersuchung von Hypersensibilitätsreaktionen. Neumüller konnte bei der Analyse von mehr als 2000 Akzessionen der europäischen Pflaumen nach Pfropftest unterschiedliche Hypersensibilitätsklassen nachweisen. Als Kriterium dienten nekrotische Reaktionen an der Veredlungsstelle, die zum Absterben der Triebspitze führen. Mittelfristig ist das Ziel eine Aufklärung der Genetik dieser Reaktionen.

Erdbeere: Fruchtqualität ist das höchste Zuchtziel, aber auch eines der komplexesten Merkmale. Wilfried Schwab von der TU München-Weihenstephan stellte die biochemischen Grundlagen der Aromastoffbiosynthese der Erdbeerfrucht dar. Mit seinen eleganten Forschungsansätzen konnte er wesentliche Beiträge zur Aufklärung einzelner Schritte der Aromabildung zeigen. Dieses Verständnis gilt es künftig zu erweitern und züchterisch umzusetzen.

Aus züchterischer Sicht beleuchtete Klaus Olbricht aus dem Pillnitzer Institut die Aromaausprägung verschiedener Erdbeersorten. Mit der Züchtung auf höheren Ertrag ging ein Verlust von Aromaestern einher, da diesem Merkmal in der Vergangenheit zu wenig Beachtung geschenkt wurde. Heute können die Qualitätsparameter mit verschiedenen Analyseverfahren präziser erfasst und die Ergebnisse zur Selektion genutzt werden.

Rebe: Leocir Welter vom Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof in Siebeldingen stellte seine Arbeiten zur Isolierung und funktionellen Charakterisierung von Resistenzgen-Analoga (RGA) vor. Ein Experiment mit durch Falschen Mehltau infizierten Reben führte zu einem Genfragment, das in die Klasse der RGA fällt. Die Isolierung des korrespondierenden Gens auf einem BAC-Klon führte zu drei eng verwandten RGAs. Ihre Expression in Reben konnte jedoch bisher nicht mit Resistenz gegen Falschen Mehltau korreliert werden.

Resistenzmechanismen können unterschiedlich geartet sein. Von einer physikalischen Barriere gegenüber Botrytis berichtete Achim Schmitt von der Universität Giessen, der in Kooperation mit dem Geilweilerhof die Lockerbeerigkeit mit Vitis-Microarrays untersucht. Das Vorhaben ist Teil eines Verbundprojektes mit der Forschungsanstalt Geisenheim und der Universität Hohenheim. Im Vergleich eines lockerbeerigen und eines kompakten Klons der Spätburgunderrebe konnte eine differenzielle Genexpression dargestellt werden. Die Gene mit größten Genexpressionsschwankungen zwischen den Klonen wurden in quantitativer Real-Time PCR überprüft. Kandidatengene, deren Genexpression reproduziert werden konnte, sollen an weiteren lockeren/kompakten Klonen auf Assoziation zum Merkmal untersucht werden.

Über Arbeiten am Geilweilerhof zur Resistenz gegenüber Echtem Mehltau trug Stefan Ebert vor. In einem „map based cloning“-Ansatz soll der Resistenz-Locus auf Chromosom 15 der Sorte ’Regent’ isoliert und sequenziert werden. Durch Erweiterung der Kreuzungspopulation ’Regent’ x ’Lemberger’ und Nutzung der seit 2007 verfügbaren Genomsequenzdaten der Weinrebe konnte der Locus auf ca. 7 cM eingeengt werden, was etwa 2100 kb entspricht. Die Isolierung von BAC-Klonen hat begonnen. Ein erster BAC aus dem Zentrum des Locus trägt mehrere RGA.
Forstgehölze: Vom Institut für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung in Großhansdorf berichtete Matthias Fladung über die „Domestikation“ von Bäumen. Hinsichtlich der Zuchtziele Holzertrag und Holzqualität (Nutzung für Papier, Verarbeitungs- und Energieholz) sind die Anforderungen verschieden. Überdies ist wegen der langen Generationszeiten der Waldbäume der Zeitfaktor ein großes Problem und kürzere Generationszeiten für die Züchtung höchst erwünscht. Aber anders als beim Apfel führte das MADS4-Gen bei transgenen Pappeln nicht zu früherer Blüte, sondern im Gewächshaus zu immergrünen Bäumen.

Über die „Erzeugung und Nutzung diploider Pollen in Gehölzen“ mit dem Ziel einer Erzeugung triploider, ertragreicher Energiepflanzen berichtete Dietrich Ewald vom Institut für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung in Waldsieversdorf. Nach Wärmebehandlung während der Pollenentwicklung wurden bei der Pappel bis 80 % diploide Pollen festgestellt.

Weitergehende Gelegenheit zur Diskussion bot sich am Abend. Nach einem Rundgang durch die herbstliche Altstadt Dresdens klang der erste Halbtag des Treffens im Böhmischen Brauhaus in gemütlicher Runde und bei guten Gesprächen aus. Mit einem herzlichen Dank an Andreas Peil und seine Kollegen für die exzellente Organisation der Tagung, an alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Instituts für Obstzüchtung für die große Gastfreundschaft und an die Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft für die freundliche Überlassung des Vortragsraumes beschloss der AG-Leiter dieses lohnende Treffen.

(R. Töpfer, Geilweilerhof)