Molekulare und biochemische Untersuchungen der Toleranzmechanismen von Apfel gegen Feuerbrand

Die volkswirtschaftlichen Kosten von Apfel- und Birnenbäumen, die mit Feuerbrand infiziert sind, sind enorm. Ein Forscher an der TU Wien ist überzeugt, den Feuerbrand mit Genanalyse in den Griff zu bekommen.

Die Folgen einer Grippe-Epidemie sind verheerend, die volkswirtschaftlichen Kosten enorm. Ähnliches gilt für Apfel- und Birnenbäume, die mit Feuerbrand infiziert sind. Hier leiden vor allem die Obstbauern, denn das Gesetz lässt in Österreich derzeit nur eine Alternative zu: Rodung. Für manche Obstbauern kann das den finanziellen Ruin bedeuten. Ein Forscher an der Technischen Universität Wien ist überzeugt, mit der Entschlüsselung der Gene Feuerbrand-resistenter Obstbäume den Schlüssel zum Erfolg zu erhalten.

Wissenschafter zerbrechen sich schon seit längerer Zeit den Kopf darüber, wie man Feuerbrand bekämpfen kann. Mit den bisher entwickelten Maßnahmen, wobei die TU Wien bereits einmal im Rahmen eines EU-Projekts federführend tätig war, kann man den Feuerbrand aber noch nicht vollständig bekämpfen. Geht es nach dem TU-Professor Karl Stich, wird sich das aber ändern. Er feilt an der Entschlüsselung von Apfelbaum-Genen.

Erste Erfolge mit Antibiotika und Regalis

Eine wirksame aber keineswegs optimale Lösung zur Bekämpfung von Feuerbrand ist der Einsatz von Antibiotika. Zum einen zeitsensibel (der Zeitpunkt des Spritzens muss so gewählt werden, dass keine Bienen fliegen. Die zulässigen Grenzwerte für Antibiotika im Honig würden dadurch überschritten.), zum anderen nur für den Plantagenobstbau und nicht für den Streuobstbau sinnvoll.

Der TU-Professor Karl Stich vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften hat sich daraufhin Alternativen zur Bekämpfung des Feuerbrands überlegt – nämlich den Einsatz von Prohexadion-Ca (Handelsbezeichnung: Regalis). Einem EU-Forscherteam unter der Koordination von Karl Stich ist es dadurch gelungen, den sekundären Feuerbrand (Befall des Holzes) in den Griff zu bekommen. Er gibt sich damit jedoch noch nicht zufrieden und erforscht ein weiteres Territorium, um den Feuerbrand langfristig ausrotten zu können: die Genetik von Apfelbäumen.

Entschlüsselung von Genen wird zum Erfolg führen

Mittels Genanalyse Mörder überführen, warum nicht auch den Feuerbrand bekämpfen? Stichs Forschungsinteresse für das Thema Feuerbrand hat ihn auf diese Spur geführt, die er seit 2000 konsequent verfolgt. Er sagt nun auch der primären Feuerbrand-Infektion (Befall der Blüten) den Kampf an.

Stich setzt auf sogenannte „Re-Sorten“. Das sind Apfelsorten wie z. B. Retina, Reglindis, Reka, Relinda, etc, die nicht nur schorfresistent, sondern außerdem robust gegenüber Mehltau und Feuerbrand sind. Diese Sorten schalten von Haus aus viele Krankheiten aus.

Karl Stich blickt nun sozusagen hinter die Kulissen der resistenten Apfelsorten um herauszufinden, welche Gene für die Resistenz gegen Feuerbrand verantwortlich sind. Das allein reicht aber noch nicht aus. Schließlich wollen die Konsumenten große Äpfel, die geschmacklich superb und noch dazu lagerfähig sind. Eine komplexe Herausforderung, der sich Prof. Stich im Rahmen eines vom Landwirtschaftsministeriums in Kooperation mit allen neun Bundesländern geförderten Projektes widmet, das noch bis Juli 2006 läuft.

Das Projekt soll physiologische und genetische Mechanismen der quantitativen Resistenz des Apfels gegen Feuerbrand aufklären. Im Mittelpunkt stehen Flavonoide und der Flavonoidstoffwechsel. Das sind die „Kandidaten“, die zur erhöhten Resistenz der Krankheit beitragen. Darüber hinaus soll in systematischen molekulargenetischen Experimenten die Genetik, die involvierten Gene und weitere Faktoren der Resistenz untersucht werden. Die Erstellung einer Genkarte und Platzierung von Quantitative Trait Loci (QTLs) für Feuerbrandresistenz auf dieser Karte ermöglichen die Entwicklung von molekularen Markern. Diese Marker werden dann für markergestützte Selektion resistenter Sorten sowie zur Diagnostik des Resistenzpotentials existierender Apfelsorten im österreichischen Obstbau eingesetzt.

Das Projekt „Molekulare und biochemische Untersuchungen der Toleranzmechanismen von Apfel gegen Feuerbrand“ läuft von August 2003 bis Juli 2006. Die Kooperationspartner von Karl Stich sind das ARC Seibersdorf (Eva Wilhelm), AGES (Sylvia Blüml) sowie die Deutsche Bundesanstalt für Züchtungsforschung – Dresden-Pillnitz (Viola Hanke) und der Lehrstuhl für Obstbau der TU München, Freising-Weihenstephan (Dieter Treutter).

Steckbrief: Feuerbrand

Die Bezeichnung „Feuerbrand“ kommt daher, weil die mit dieser Krankheit infizierten Bäume aussehen, als ob man die Zweige über das Feuer gehalten hätte – braun bis schwarz, dürr und eingerollt. Feuerbrand ist ein Bakterium, das „nur“ apfelfrüchtige Rosengewächse befällt (Apfel, Birne, Feuerdorn, Quitte, Weiß- und Rotdorn, etc). Feuerbrand ist hoch infektiös und wird sehr leicht durch Insekten aber auch durch Garten-Werkzeug übertragen. Besonders günstige Bedingungen hat das Bakterium bei schwülem Wetter.

Feuerbrand ist eine Pflanzenkrankheit, die vor ca. 200 Jahren erstmals in den USA auftrat. Danach schwappte die Infektion nach Kalifornien und Neuseeland über. Von dort wurde die Krankheit höchstwahrscheinlich durch den Export von Früchten nach Europa importiert. In Europa trat Feuerbrand 1957 in Südengland erstmalig auf, 1993 wurde das erste Feuerbrandauftreten in Vorarlberg nachgewiesen. Seit 2001 ist erstmals kein österreichisches Bundesland nachgewiesenermaßen feuerbrandfrei.