Gesunde Kartoffeln aus Groß Lüsewitz

(openPR) Erfolge der Resistenzzüchtung gegen die Kraut- und Braunfäule der Kartoffel waren in der Vergangenheit nur von kurzer Dauer. Die langfristig ausgerichteten Forschungsarbeiten der Bundesanstalt für Züchtungsforschung in Groß Lüsewitz zeigen nun, dass es mit konventionellen Züchtungsmethoden möglich ist, Kartoffeln mit dauerhafter Resistenz gegen diese gefährliche Krankheit zu züchten.

Die Kraut- und Braunfäule der Kartoffel, hervorgerufen durch den Mikroorganismus Phytophthora infestans, gilt als weltweit bedeutendste Kartoffelkrankheit. Ihre Bekämpfung erfolgt bisher fast ausschließlich durch chemischen Pflanzenschutz; in Deutschland erfolgen dazu bis zu 16 Spritzungen während der Anbausaison. Versuche, krankheitsresistente Kartoffeln zu züchten, scheiterten in der Vergangenheit immer wieder an der enormen Anpassungsfähigkeit des Krankheitserregers, der durch Ausbildung neuer Rassen einzelne Resistenzgene in Kartoffelsorten schnell überwand. In Groß Lüsewitz wurde daher frühzeitig auf einen anderen Resistenztyp gesetzt, der von vielen Genen bedingt wird und rassenunspezifisch wirkt. Dieser Resistenztyp ist wegen seiner komplexen Vererbung züchterisch schwierig zu handhaben. Die mittlerweile erzielten Ergebnisse der Groß Lüsewitzer Forschungsarbeiten lassen aber nun hoffen, dass zukünftige Kartoffelsorten deutlich widerstandsfähiger gegen die Kraut- und Braunfäule sein werden.

Phytophthora infestans, der Erreger der gefürchteten Kraut- und Braunfäule bei Kartoffeln, verursacht jährlich hohe Kosten für den Landwirt. Durch den notwendigen chemischen Pflanzenschutz und nicht vollständig zu verhindernde Schadwirkungen an befallenen Knollen summieren sich Kosten und Erlösminderungen leicht auf 400-500 Euro je Hektar. Weltweit werden Anstrengungen zur Züchtung von Kartoffeln unternommen, die gegen diese Krankheit resistent sind. Dabei gehen die Groß Lüsewitzer Forscher eigene Wege. Züchtungsforscher Dr. Ulrich Darsow: "Im Gegensatz zu anderen Arbeitsgruppen, die sich mit rassenspezifischer Resistenz oder mit der gentechnischen Übertragung von aus Wildarten isolierten Resistenzgenen in die Kartoffel befassen, setzen wir auf den polygen bedingten Resistenztyp. Dieser verleiht der Pflanze zwar keinen absoluten Schutz vor einem Befall mit dem Erreger – der vermittelte Schutz ist quantitativer Natur. Dafür ist dieser Schutz aber dauerhaft, weil er wegen der Vielzahl beteiligter Erbfaktoren nicht so einfach von neuen Erregerrassen durchbrochen werden kann."

Ausgangspunkt für die Groß Lüsewitzer Arbeiten sind mittelamerikanische Wildkartoffeln, die in ihrer Heimat seit Jahrtausenden dem Angriff des Krankheitserregers ausgesetzt sind und eine breite Widerstandsfähigkeit gegen viele Phytophthora-Rassen entwickelt haben. Erbanlagen dieser Wildformen für rassenunabhängige Widerstandsfähigkeit werden in die Kulturkartoffel eingekreuzt. Anschließend müssen die mitübertragenen, unerwünschten Erbanlagen der wilden Verwandten – z.B. solche für schlechte Geschmackseigenschaften - über Kreuzungen schrittweise zurückgedrängt werden, ohne dabei die wertvollen Resistenzgene zu verlieren. Dies ist ein schwieriges Unterfangen. Es müssen viele verschiedene Erbanlagen für die quantitative Resistenz von Generation zu Generation zusammengehalten werden. Auch die Resistenzbeurteilung wartet mit Tücken auf, weil der Befallsgrad der Kartoffelpflanzen außer von den Resistenzgenen auch vom Reifegrad der Pflanze abhängt. Dazu Darsow: "Das Kraut später reifender Formen wird generell später und dadurch scheinbar weniger von Phytophthora befallen. Selektiert man also Kreuzungsnachkommen nur nach dem Globalkriterium 'Geringer Befall', bevorzugt man ungewollt spätere Formen, selbst wenn sie die Resistenzgene aus der Wildart vielleicht gar nicht mehr enthalten. In Deutschland sind aber frühe bis mittelfrühe Kartoffeln erwünscht, die nach Möglichkeit dauerhaft resistent sein sollten."

Zur Lösung dieses Dilemmas entwickelte man in Groß Lüsewitz eine eigene Bewertungsmethode der Krautfäuleresistenz. Anders als international üblich wird dabei nur die eigentliche, genetisch bedingte Widerstandsfähigkeit erfasst, indem der Einfluss der Reifezeit auf den Befallsverlauf in einem komplexen statistischen Verfahren „herausgerechnet“ wird. Dies war der Schlüssel dazu, dass die enge Korrelation von geringem Befall mit Spätreife schließlich durchbrochen und ein überzeugender Fortschritt in der Kombination von quantitativer Krautfäuleresistenz mit Frühreife erzielt werden konnte, wie er international von Züchtungsforschern und Kartoffelzüchtern nicht erwartet worden war.

Ausschlaggebend für den Erfolg der Groß Lüsewitzer Forschungsarbeiten war auch, dass die dauerhafte Resistenz gegen die Kraut- und Braunfäule nie isoliert, sondern stets mit Blick auf jene Merkmale bearbeitet wurde, welche den Wert einer Kartoffel für Landwirt, Verarbeiter und Verbraucher ausmachen. Darsow: "Es gibt 50-60 Merkmale, die den Gebrauchs- und Ästhetikwert der Kartoffelknolle ausmachen. Jedem Verbraucher bekannte Merkmale sind z.B. Augentiefe, Fleischfarbe oder Kochtyp. Wichtige Merkmale für den Landwirt sind z.B. zügige Jugendentwicklung oder der Krauttyp, und die Veredlungs- und Verarbeitungsbetriebe haben weitere spezifische Anforderungen, wenn es um die Eignung für die Herstellung von Pommes frites, Kartoffelchips oder um die Gewinnung von Kartoffelstärke geht. Würde man solche Merkmale in der Züchtungsforschung zur Phytophthora-Resistenz vernachlässigen, so hätte man am Ende ein schlecht adaptiertes Material, das zwar eine gute Resistenz aufweist, aber für die Sortenzüchtung unbrauchbar wäre. Dann würden die guten Resistenzeigenschaften nie in einer tatsächlich angebauten Kartoffelsorte zur Geltung kommen können."

Voraussetzung für die Arbeiten zur dauerhaften Resistenz gegen die Kraut- und Braunfäule der Kartoffel ist, dass der Forschungsstandort Groß Lüsewitz dank seiner maritim beeinflussten Witterung Teil einer so genannten 'Gesundlage' für die Kartoffelvermehrung ist. In dieser Gesundlage werden die Kartoffelpflanzen kaum von Pflanzenviren befallen, die sich sonst in dem jahrzehntelang aufgebauten Zuchtmaterial schnell ausbreiten und die Versuchsergebnisse verfälschen würden.

Der gegenwärtige Stand der in Groß Lüsewitz entwickelten Resistenzvererber mit ihrer Kombination aus quantitativer Kraut- und Braunfäuleresistenz, Frühreife und guter Anpassung in einer Reihe von Merkmalen lässt erwarten, dass die Zuchtstämme der BAZ künftig verstärkt in Sortenzuchtprogrammen Verwendung finden. Institutsleiter Peter Wehling resümiert: " Mit unserer Forschungsarbeit zur dauerhaften Kraut- und Braunfäuleresistenz der Kartoffel, die weltweit einzigartig ist, leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Realisierung des 'Reduktionsprogramms Chemischer Pflanzenschutz' und des 'Bundesprogramms Ökologischer Landbau' sowie zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Kartoffelproduktion insgesamt."

Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen
Institut für landwirtschaftliche Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3a
18190 Groß Lüsewitz

Kontakt:
Dir. u. Prof. Dr. habil. Peter Wehling
Tel.: 038209/45200
Fax: 038209/45222
E-mail:
Internet: www.bafz.de

Die Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) ist Teil der Ressortforschung des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV). Sie berät das BMELV und erbringt wissenschaftliche Entscheidungshilfen für die Erfüllung politischer und administrativer Aufgaben im Bereich der Züchtungsforschung, Pflanzenzüchtung und angrenzender Gebiete.