Neue Rapssorte wehrt sich gegen Pilze

Schon lange werden die Rapsbauern von der Kohlhernie geplagt. Alle erprobten Methoden zum Schutz haben nicht genützt oder nicht den gewünschten Erfolg gebracht. Doch jetzt scheint eine Lösung gefunden. Prof. Maria Dolores Sacristan vom Institut für Angewandte Genetik am Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie der Freien Universität Berlin gelang die Züchtung einer Rapssorte, die gegen den Erreger resistent ist. Dieses wurde durch die Kreuzung zwischen resistenten Kohl- und Rübsenlinien erreicht. Das Forschungsprojekt wurde von der RAPOOL-Ring GmbH und der Norddeutschen Pflanzenzucht maßgeblich finanziell gefördert.

Raps, die gelbblühende Pflanze, hat eine große wirtschaftliche und ökonomische Bedeutung: nicht nur als Futter für die Tierzüchtung, sondern auch für die menschliche Ernährung in Form von Speiseöl oder Margarine. Hinzu kommt die zukunftsweisende Rolle des Rapses als erneuerbarer, nachwachsender Rohstoff etwa für Rapsdiesel, deren Nutzung sich in vielen Industrie- und Dienstleistungsbereichen zunehmend durchsetzt. Die Deutsche Bahn AG setzt mit Biodiesel betriebene Lokomotiven ein. Das Auto, das mit Rapsdiesel fährt, ist schon seit Jahren Gegenstand von Diskussionen zur alternativen Energienutzung.

Um den Rapsanbau zu optimieren, kämpfen und investieren nicht nur die Pflanzenzüchter selbst, sondern auch Bund und Hochschulen. Durch Züchtung wird versucht, den Ertrag zu steigern, Bitterstoffe wegzuzüchten oder die Pflanzen gegen Krankheiten resistent zu machen. Auch Wissenschaftler am Institut für Angewandte Genetik der FU Berlin forschen seit Jahrzehnten an der verbesserten Nutzung der gelbblühenden Kulturpflanze. Prof. Dr. Maria Dolores Sacristan hat in Zusammenarbeit mit der RAPOOL-Ring GmbH und der Norddeutschen Pflanzenzucht nach jahrelanger Forschung eine Rapssorte gezüchtet, die gegen die Krankheit Kohlhernie resistent ist.

Kohlhernie ist eine Krankheit bei Kohlpflanzen. Die früher als Pilz, heute als Protisten (Einzeller) klassifizierten Erreger nisten sich in den Wurzelzellen der Kreuzblütler ein und entziehen der Pflanze die Nährstoffe. Dabei setzen die Endoparasiten Hormone frei, die die Zellen der Rapspflanze zur Teilung anregen. Es bilden sich klumpartige Wucherungen der Wurzel. Die Parasiten lösen die Zellwände der Pflanze auf und breiten sich in der ganzen Wurzel aus. Die Pflanze verkümmert, welkt und stirbt ab. Ein von der Kohlhernie befallener Boden kann kaum von der Krankheit befreit werden. Die bisherigen Behandlungsmethoden waren mühsam und hatten wenig Erfolg. Änderung des pH-Wertes des Bodens oder Fruchtwechsel schufen bisher zwar Abhilfe, konnten die Parasiten aber nicht nachhaltig vertilgen.

Unter den Kohlpflanzen gibt es auch resistente Formen. Bei Befall verholzen sich die befallenen Wurzelzellen der Pflanze und verhindern so die Ausbreitung der Endoparasiten. Auch unter den Ausgangsarten von Raps gibt es Formen, die natürliche Resistenzen im Genom tragen. Das war der Gedanke, der am Anfang der Forschung stand. Brassica napus, wie der Raps mit botanischem Namen heißt, ist eine Kombinationskreuzung aus Kohl (Brassica oleracea) und Rübsen (Brassica campestris). Wie auch der Weizen, ist der Raps ein Artbastard aus verschiedenen Pflanzen, der vor mehreren Tausend Jahren entstanden ist. Um eine Rapssorte zu züchten, die sich gegen die Pathogene wehren kann, kreuzte das Team um Prof. Sacristan resistente Kohl- und Rübsenlinien. Durch die Resynthese der beiden Kreuzblütler entstanden Artbastarde, deren Samen jedoch nicht keimfähig waren. Um die neu entstandene Hybride trotz der Sterilität zum Wachstum zu bringen, gibt es eine Methode: Die Samen müssen mit der In-Vitro-Methode zum Keimen gebracht werden. Dazu werden die Samen in steriler Umgebung auf einen speziellen Nährboden gesetzt. Die Pflanze entwickelt sich und bildet fortpflanzungsfähige Samen.

Hier fängt dann der mühsame und langwierige Weg der Züchtung und Selektierung an. Die resistente Resynthese-Pflanze wird mit der Rapspflanze, die zwar nicht resistent ist, aber die agronomisch entscheidenden Eigenschaften besitzt, rückgekreuzt. Immer wieder müssen die nachfolgenden Generationen selektiert, immer wieder neu mit dem Raps rückgekreuzt werden. Das Ziel ist es, eine Pflanze zu züchten, die die positive Eigenschaft der resistenten Hybride aufweist, gleichzeitig aber auch die agronomischen Vorteile besitzt. Zwei Kriterien sind hier von entscheidender Bedeutung: Der Ertrag muss stimmen, und die neue Sorte muss frei von toxischen und ungenießbaren Bestandteilen sein. So muss beispielsweise darauf geachtet werden, dass die neue Rapszüchtung nicht die Säure Glucosynolatarum enthält, die Störungen der Schilddrüse verursachen kann. Über mehrere Generationen hat das Team um Prof. Sacristan selektiert, bis die Pflanze allen Anforderungen entsprach.

Um den Ertrag zu steigern wurde die neue Züchtung hybridisiert. Es wurden zwei Inzuchtlinien miteinander gekreuzt und somit in der ersten Generation der sogenannte Heterosis-Effekt erzielt. Die Pflanze hat ein überdurchschnittliches Wachstum und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit in der ersten Generation.

Noch muss die neue Züchtung mit dem Namen MENDEL das Prüfungsverfahren des Bundessortenamtes durchlaufen. Zur Zeit befindet sich die Pflanze im zweiten Wertprüfungsjahr und wird voraussichtlich Ende des Jahres in die amtliche Sortenliste aufgenommen. Durch die Aufnahme in die EU-Sortenliste wird MENDEL jedoch bereits dieses Jahr in Deutschland angebaut werden können.

von Robert Ratz

Weitere Informationen zu MENDEL erteilt Ihnen gerne:
Univ.-Prof. Dr. Maria Dolores Sacristan, Institut für Biologie (Angewandte Genetik), Fachbereich Biologie, Pharmazie, Chemie der Freien Universität Berlin, Alfred-Thaer-Weg 6, 14195 Berlin, Tel: 030 / 838-52748, Fax: 030 / 838-54345, E-Mail: sacris@zedat.fu-berlin.de