Resistenzfaktoren in Äpfeln

Ein Apfel am Tag erspart den Besuch beim Arzt, sagt eine Binsenweisheit. Doch gilt auch ihre Umkehrung, d.h. können sich auch Äpfel selbst vor möglichen Infektionen schützen? Wissenschaftler aus ganz Europa haben neue Verfahren und Wege entdeckt, um Äpfel auf ihre Immunität gegenüber Krankheiten zu testen.

Schon seit Jahrhunderten gelten Äpfel nicht nur als eine der ältesten geschichtlich erwähnten, sondern auch als eine der gesündesten Obstsorten. Doch so vorteilhaft ihre Fett-, Salz- und Cholesterinfreiheit auch sein mag, so ausgeprägt ist die Anfälligkeit von Äpfeln für Obstkrankheiten. In Experimenten an vier verschiedenen Standorten in Europa sollte daher geklärt werden, welche Apfel-Cultivars (CULTIvated VARieties) widerstandsfähiger gegen unterschiedliche lokale Inokulationen des Apfelmehltaupilzes Podosphaera leucotricha sind. Bei letzterem handelt es sich um eine Pilzkrankheit, die vor allem die Blätter, Blüten und Früchte von Apfelbäumen befällt und deren Ausmaß entweder von den herrschenden Wetterbedingungen, vom Cultivar-Typ und von den getroffenen Gegenmaßnahmen abhängt.

An den meisten der 37 Apfel-Cultivars – insbesondere einigen Malus-Spezies, die über einen Zeitraum von drei Jahren auf der Grundlage des traditionellen Kenntnisstandes untersucht wurden – wurde deutlich, dass bestimmte Apfelsorten eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Mehltau und anderen Apfelkrankheiten aufwiesen als andere. Der Grund war schnell klar, nachdem die Wissenschaftler mit Hilfe neuester der Hilfsmittel der Molekularbiologie Elite-Genotypen für diese Spezies auswählten, indem Gene höherer und geringerer Resistenz (molekulare Marker) miteinander kombiniert wurden. Eine Kreuzung von Mutterpflanzen kultivierter Apfelsorten wie ’Dülmener Rosenapfel’, ’Rote Sternrenette’ und Malus ist somit sehr gut für Zuchtzwecke anwendbar und kann bei den dort angewandten Verfahren Zeit und Geld sparen.

In ähnlichen Tests, die von Wissenschaftlern in Frankreich durchgeführt wurden, wurden 36 Apfel-Cultivars mit vier Inokulationen ausgewählt, die für Experimentierzwecke geeignet waren. Das so geschaffene System ermöglichte es den Wissenschaftlern, eine Vielzahl von Symptomen der Sortenaggressivität und -resistenz zu untersuchen, so z.B. Vorhandensein, Fehlen, Fülle und Aussehen von subkutikularem Stroma, Intensität und Abnormitäten einer Konidiogenese sowie Ausmaß und Intensität von Wirtspflanzenreaktionen. Diese Studien halfen den Wissenschaftlern, die Varietät der Sorten und ihre Mechanismen zum Durchbrechen von Resistenzen zu verstehen.

Verschiedene Krankheitsanalysen in den Niederlanden trugen weitere Forschungsergebnisse bei. Hier wurde das Auftreten von Mehltau an zwei Genotyp-Kopien auf einer Skala von 0 bis 6 Punkten zu acht unterschiedlichen Zeitpunkten über einen Zeitraum von zwei Jahren von 1999 bis 2001 registriert. In Progenitätstests, die im Jahr 2000 dreimal und im Jahr 2001 einmal durchgeführt wurden, fand man heraus, dass zu keinem dieser Zeitpunkte irgendwelche signifikanten QTLs – d.h. Entdeckungen oder Interaktionen neuer Gene – zu beobachten waren. Umgekehrt lieferten Marker, die zu sechs Genomregionen gehörten und zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Marker und Erkrankungshäufigkeit verwendet wurden, signifikante Ergebnisse.

Die Pomologen fanden vier QTLs (Quantitative Trait Loci, molekulare Marker), die an Wechselwirkungen zwischen QTLs beteiligt sind. Bei diesen QTLs entdeckten sie, dass es nur dann zu Erkrankungen kommt, wenn drei von ihnen nicht vorhanden sind.

Der Vorteil dieser neuen Entdeckung liegt darin, dass ein einziger QTL genügt, um die Widerstandsfähigkeit von Äpfeln gegenüber Krankheiten und rauhen Wetterbedingungen zu erhöhen. Gelingt es also, solche Therapieverfahren zu finden, so könnte dies ein erster Schritt auf dem Weg zur Steigerung der Qualität und Quantität der künftigen Apfelproduktion sein.

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Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen
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