Bericht des Treffens vom 18./19. September 2005 in Großhansdorf “Phänotypische und genotypische Analyse von wichtigen Merkmalen in Zuchtmaterial von Obst, Gehölzen und Reben”

– 26 Teilnehmer –

Organisation:
Dr. Bernd Degen, Großhansdorf

Nach Eröffnung der Tagung durch den AG-Leiter, Dir. u. Prof. Dr. R. Töpfer, begrüßt Dr. Degen als Leiter des Instituts für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung in Großhansdorf die Teilnehmer. Das Institut gehört als Forschungseinrichtung des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) mit weiteren 6 Instituten (Forstökologie, Holzphysik, Holzchemie, Holzbiologie, Ökonomie und Weltforstwirtschaft) zur Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft. Es ist an zwei Standorten tätig, d.h. mit etwa der Hälfte der insges. 70 Planstellen in Waldsieversdorf, dem 1947 in Nachbarschaft von Müncheberg/Mark aufgebauten Institut für Forstpflanzenzüchtung. Im gleichen Jahr 1947 war es Dr. Wolfgang Langner (*1906, † 2005) im Westen gelungen, die damalige Zweizonenverwaltung von der Notwendigkeit der Gründung eines Instituts für Forstpflanzenzüchtung zu überzeugen und eine entsprechende Forschungsstelle im Zentralinstitut für Forst- und Holzwirtschaft Reinbeck einzurichten, aus dem später das Institut in Schmalenbeck/Großhansdorf unter seiner Leitung (bis 1970) hervorging. Das heutige Institut des BMVEL hat die Aufgabe, Forschungsarbeiten durchzuführen zur Genetik einheimischer und fremdländischer Baumarten, zur Erhaltung forstlicher Genressourcen, zur Biodiversität von Waldökosystemen, zur Resistenz von Forstbäumen gegen biotische und abiotische Faktoren, zur Forstpflanzenzüchtung und zur biologischen Sicherheit bei gentechnisch veränderten Forstpflanzen. Dabei richten sich Herkunftsversuche derzeit u.a. auf Fragen nach den Folgen und Maßnahmen, die für den Forstbereich aus der globalen Erwärmung zu erwarten sind. Mit molekulargenetischen Methoden wird ebenso betrügerischer Holzhandel wie die Pollenverbreitung im Zuge der Diversitätsforschung verfolgt bis hin zur Entwicklung von Simula-tionsmodellen für Waldökosysteme, um nur wenige Beispiele zu nennen. In der Resistenzforschung (vor allem am Standort Waldsieversdorf) geht es insbesondere um Ursache–Wirkungs-Analysen in Forstbeständen, Zuchtpopulationen und Samenplantagen, und in der forstlichen Genomforschung ist die Arbeitsgruppe von Dr. M. Fladung an vorderster Front in die einschlägigen internationalen Forschungsbemühungen eingebunden.

Da die aus dem Institut für Obstzüchtung der Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) angemeldeten Teilnehmer auf der Autobahn vor Berlin für Stunden im Stau steckten, wurde das folgende Vortragsprogramm kurzfristig umgestellt und mit Vorträgen aus dem Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof der BAZ begonnen. Den Einstieg gab Dr. Töpfer unter „Aktuelle Rebsorten aus der Resistenzzüchtung“. Die um 1845 bzw. 1878 aus Amerika eingeschleppten Krankheiten, Echter Mehltau, Uncinula necator, und Falscher Mehltau, Plasmopara viticola, führten ebenso wie die um 1865 auf demselben Wege eingeführte Reblaus in Europa zu teils desaströsen Schäden. Sie machten den Rebenanbau hier zu der Kultur mit dem bis heute weitaus größten Einsatz an chemischen Pflanzenschutzmitteln. Bei der Reblaus gelang es, die Schäden ab 1900 durch Pfropfrebenanbau auf Unterlagen mit reblausfester Wurzel einzudämmen. Gleichzeitig begann in Frankreich die Entwicklung von Hybridsorten mit amerikanischen Resistenzeltern. Aber bis heute konnten sich solche Kreuzungssorten nicht von dem Makel der anfänglich geringen Weinqualität befreien – zu Unrecht, wie Dr. Töpfer den Teilnehmern am Beispiel der erfolgreichen Rotweinsorte ’Regent‘ und weiteren Sorten aus der Resistenzzüchtung am Geilweilerhof (später am Ende der Vorträge des ersten Halbtages auch durch Verkostung) demonstrieren konnte. ’Regent‘ stammt aus einer Kreuzung des Jahres 1967 zwischen der Weissweinsorte ’Diana‘ (=’Silvaner‘ x ’Müller-Thurgau‘) mit der französischen Rotweinsorte ’Chambourcin‘. Sie erhielt 1994 Sortenschutz und 1996 ihre Klassifikation in allen deutschen Anbaugebieten und erlebte eine rasante Ausweitung der Anbaufläche von 11 ha 1996 auf 2037 ha 2004, d.h. auf rd. 2% der gesamten Rebfläche in Deutschland. Diese bei Winzern ungewöhnliche Akzeptanz belegt am besten ihre Vorteile: wesentlich geringeren Pflanzenschutzbedarf, eine betont frankophile, hohe Weinqualität, eine frühe Reife mit gutem Mostgewicht und damit eine günstige Arbeitsauslastung der Kellertechnik. Anhand ihres Stammbaums, der letztlich 7 Wildarten einschließt, stellte der Referent die Frage nach der Herkunft der Resistenzeigenschaften, die jedoch trotz Nutzung molekularer Marker bislang noch unbeantwortet ist. Als weitere resistente Rebsorten wurden zwei Rotweinreben (’Reberger‘ und ’Calandro‘) und zwei Weißweinreben (’Villaris‘ und ’Felicia‘) aus den Arbeiten des Geilweilerhofes vorgestellt, die in den nächsten Jahren ihre Anbauzulassung erwarten dürfen.

Als Grundlage für eine verbesserte Resistenz in Vitis vinifera berichtete Frau Dr. G. Neuhaus aus dem Geilweilerhof über ein EU-Projekt, in dem gemeinsam mit spanischen und französischen Wissenschaftlern mit Hilfe von 20 verschiedenen Mikrosatelliten eine Core-Kollektion der Rebe („Core Grape Gene“) aufgestellt werden soll, die möglichst die gesamte genetische Diversität der rd. 9000 Genotypen umfassenden Vitis-Sammlungen aus Madrid, Montpellier und Siebeldingen, d.h. eine maximale Anzahl von Allelen in einer minimalen Anzahl von Genotypen enthalten soll.

Ein Höhepunkt der Tagung war nach der Kaffee-Pause die Führung von Herrn Dr. G. von Wühlisch durch das Arboretrum des Instituts, dessen insgesamt 22 Hektar im Jahre 1908 rings um das Jugenstil-Landhaus des passionierten Forstliebhabers und Hamburger Reeders George Henry Lütgens (heute Institut) als Landhausgarten im spätlandschaftlichen Stil angelegt wurde. Auch im Eilschritt konnte von dieser einmaligen Anlage nur ein kleiner Ausschnitt gezeigt und trotzdem durch die begeisternden Ausführungen von Herrn Dr. G. von Wühlisch ein nachhaltiger Eindruck von der großartigen Sammlung und den vielen sich hier präsentierenden Forschungsproblemen vermittelt werden.

Inzwischen waren die 3 verspäteten Teilnehmer aus dem Institut für Obstzüchtung Dresden zur Stelle und folgten mit Ihren Vorträgen: Dr. M. Schuster stellte Kreuzungsexperimente und molekulargenetische Untersuchungen zur Analyse der Selbststerilitätsallele in Süßkirschensorten vor, von denen in 114 Sorten mit verschiedenen PCR-Primern 27 verschiedene Inkompatibilitätsgruppen nachgewiesen werden konnten. Dr. F. Dunemann zeigte entsprechende Untersuchungen über Resistenzgene gegen den Apfelschorf, Venturia inaequalis, denen wegen neuer Virulenz gegen die seit 50 Jahren verwendete V f-Resistenz hohe wirtschaftliche Aktualität zukommt. Von derselben Brisanz ist die Resistenzzüchtung gegen den Feuerbrand beim Apfel, für die Dr. A. Peil die Genbank in Pillnitz eingehend mit molekularen Methoden durchmusterte und erste Resistenzgene mittels SSR-Markern sowie einer Multiplex-PCR (im Forschungszentrum Seibersdorf bei Wien) in der Genomkarte der Rebe zu kartieren begann.

Am nächsten Morgen präsentierte Frau Dr. E. Zyprian unter dem unauffälligen Titel „Ermittlung der genetischen Faktoren der Pilzresistenz bei der Weinrebe“ einen überaus eindrucksvollen Überblick über den derzeitigen Stand der Genomforschung bei der Rebe, an der sie selbst und ihre Arbeitsgruppe in Siebeldingen international nicht geringen Anteil hat. Der Berichterstatter kann nur hoffen, dass ihre detailreichen Angaben über die Entwicklung und Nutzung molekularer Marker zur Charakterisierung verschiedener Resistenzgene, zur Pyramidisierung von Resistenz im Rahmen von Marker-gestützter Selektion (MAS), über Abstammungsanalysen, positionsgestützte Klonierung und Assoziationsstudien bald in „Vorträge für Pflanzenzüchtung“ gedruckt und wie vorgesehen allen Interessenten verfügbar gemacht werden können.

In der Tat gilt Entsprechendes auch für die vorhergehenden wie die nachfolgenden Vorträge dieser Tagung. Dr. Töpfer erläuterte zur „Analyse von Kandidatengenen für die Biosynthese von Anthocyanidin-3,5-Diglucosiden bei der Rebe“ die entsprechende Biogenesekette der Rotweinfarbstoffe und zeigte, dass die simple Zuordnung: „klassische Rebsorten mit Malvidin-Monoglucosid machen gute Weine, Hybridsorten mit Malvidin-Diglucosid machen schlecht schmeckende Weine“ wieder einmal nicht zutrifft; denn dem klassisch gezüchteten ’Lemberger‘ fehlt das Monoglucosid und ’Regent‘ besitzt es trotz seiner inzwischen vielfach nachgewiesenen guten Weinqualität. In noch laufenden Untersuchungen konnte mittels Kandidatengen-Ansatz das in der Rebe für die Malvinsynthese zuständige Gen mit hoher Wahrscheinlichkeit identifiziert werden.

Die Vortragsreihe schloss mit drei Beiträgen aus dem gastgebenden Institut: Dr. von Wühlisch berichtete über Ergebnisse von 30 Jahren erfolgreicher Pappelzüchtung in Großhansdorf und Waldsieversdorf. In dieser Zeit wurden weltweit über Kreuzungen, Rückkreuzungen und auch Drei-Artenkreuzungen hochgradig heterotische Hybridklone entwickelt, unter denen sich diejenigen aus Populus tremula x P. tremuloides asiatischer und amerikanischer Herkunft im Anbau sowohl für die Energie- als auch die Rohstofferzeugung am besten bewährten. Als ein weiteres eindrucksvolles Beispiel erfolgreicher Forstpflanzenzüchtung demonstrierte Dr. V. Schneck die Züchtungsergebnisse in Hybridlärchen-Versuchen, die parallel in Waldsieversdorf (W) und von W. Langner bei der F. von Lochow-Saatzucht in Petkus (P) durchgeführt wurden. Die an beiden Orten verschiedenen Ansätze eines unvollständigen Diallels (W) bzw. Topcross (P) zwischen japanischen und europäischen Herkünften führten in beiden Fällen zu deutlich überlegener Leistung der Hybriden, wobei im ersteren Fall eine bessere Wuchsform resultierte. In eingehenden molekularen Untersuchungen entwickelte Dr. M. Fladung SNP-Marker in putativ-anpassungsrelevanten Genen, die er in zwei Beispielen, einer Polyphenol-oxidase bei der Pappel und einem Transgen in der Buche für einen Ethylen-Rezeptor aus Arabidopsis demonstrierte. Eine Besichtigung der Labors für diese anerkannt kompetenten Arbeiten zur molekularen Forstpflanzengenetik in dem 40 Jahre nach seinem Bau noch immer modern anmutenden Laborgebäude des Instituts war der krönende Abschluss dieses informativen, anregenden Treffens.

Zuletzt wurde nochmals bekräftigt, dass man eine Drucklegung der Vorträge dieser Tagung möglichst noch vor Ende 2005 begrüßen würde, und man kam überein, die nächste Tagung in zwei Jahren Ende September 2007 im Institut für Obstzüchtung der BAZ in Dresden-Pillnitz vorzusehen.

(G. Röbbelen, Göttingen)