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Widerstandsfähigkeit von Pflanzensorten

Achtet ein Landwirt zum Beispiel bei seiner Kartoffelsorte nur auf den Ertrag, kann es passieren, dass ihm die Kraut- und Knollenfäule einen Strich durch die Rechnung macht, falls „seine“ Sorte hochanfällig für diese Krankheit ist. Der Anbau von Pflanzen bzw. Sorten, die widerstandsfähig oder weniger anfällig gegen wichtige Schadorganismen sind, ist ein wichtiger Baustein im integrierten Anbau.

Dem ökologischen Anbau stehen für viele Pflanzenschutzprobleme keine bzw. nur sehr begrenzt Pflanzenschutzmittel zur Verfügung. So ist der Anbau resistenter Sorten oft die einzig mögliche Maßnahme, starke Ertragsverluste zu vermeiden. Meldet ein Züchter beim Bundessortenamt eine neue Sorte an, ist die Resistenz bei landwirtschaftlich angebauten Nutzpflanzen eine so genannte wertgebende Eigenschaft. Das JKI prüft mit seiner Expertise zu Pflanzenkrankheiten die neuen Pflanzensorten vor allem auf ihre Resistenz gegen Viren, Nematoden und Pilze.

Die Resistenzuntersuchungen erfolgen im Labor und/oder im Freiland durch künstliche Infektionen. In allen Fällen ist die Entwicklung geeigneter Testmethoden und deren Prüfung und Anpassung an aktuelle technologische Verfahren die größte Herausforderung für unsere Experten. So werden - je nach Schaderreger und/oder Kulturpflanze - serologische Tests entwickelt, Resistenzgene aufgespürt oder sichere und möglichst schnelle Biotestverfahren für Labor und Freiland etabliert. Dafür unterhält das JKI nicht nur eine Sammlung von Gräser- und Getreideviren, sondern auch zahlreiche andere Pflanzenviren. Um Viren rasch und sicher bestimmen zu können, hat das JKI eine der umfangreichsten Sammlungen von Antiseren in Deutschland angelegt.

Das Bundessortenamt nimmt die Ergebnisse in seine Bewertung auf.

Resistenzbewertungen bei neuen Sorten

Pilze

Bei Winter- und Sommerweizensorten bewertet das JKI im Rahmen der Zulassung durch das Bundessortenamt zum Beispiel Ährenfusariosen. Pilze der Gattung Fusarium infizieren die Getreidekörner und beeinflussen den Ertrag, aber vor allem die Qualität des Getreides negativ. Die Pilze produzieren gefährliche Gifte (sog. Mykotoxine), die Menschen und Tiere erheblich schädigen können, wenn sie mit der Nahrung aufgenommen werden. Sie werden auch durch Kochen oder Backen nicht zerstört. Daher kommt dieser Resistenzbewertung eine besondere Bedeutung zu.

Bei Getreide, aber auch bei Gemüse und Zierpflanzen sind es verschiedene Mehltau-, Rost- und andere Pilze, die ohne Behandlung den Wert der Pflanzen bzw. deren Ertrag massiv vermindern.

Nematoden

Getreidearten, Kartoffeln, Zuckerrüben und Zwischenfrüchte wie Ölrettich oder Senf werden auf Resistenz gegenüber im Boden lebende und pflanzenparasitäre Zysten bildende Nematoden wie Hederodera schachtii getestet. Das Testverfahren wird laufend an die verfügbare Technik und die umweltbedingten Veränderungen der Biologie der Nematoden angepasst. Das Gleiche gilt für Nematoden, die in den Wurzeln ihrer Wirtspflanzen leben. So befällt die Art Meloidogyne chitwoodii viele Pflanzenarten (Kartoffeln, Möhren etc.). Als wertgebende Eigenschaft testet das JKI ebenfalls die Widerstandsfähigkeit neuer Ölrettichsorten.

Viren

Wie beim Menschen, gibt es auch in der Landwirtschaft bei einem Befall mit Viren kein direktes Bekämpfungsmittel. Im Boden lebende Viren, sogenannte bodenbürtige Viren, werden durch einen Pilz übertragen, der viele Jahre im Boden verbleibt. Hier hilft nur eine weite Fruchtfolge* oder der Anbau von resistenten Sorten. Die Resistenz gegen diese Viren wird i.d.R. im Freiland auf virusverseuchten Flächen über mehrere Jahre ermittelt. Beispielhaft seien hier die Gelbmosaikviren der Gerste (BaYMV-1, BaYMV-2, Mildes Gerstenmosaikvirus BaMMV) oder Viren im Winterweizenanbau (SBWMV, SBCMV, WSSMV) genannt.

Beim Anbau von Kartoffeln ist das Potato virus Y (PVY) weltweit das am meisten schädigende Virus. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber PVY ist daher eine wesentliche Eigenschaft im Rahmen des Zulassungsverfahrens einer Kartoffelsorte durch das Bundessortenamt.

*Weite Fruchtfolge: Anbau möglichst vieler verschiedener Kulturpflanzen, bevor eine die gleiche Kultur wieder angebaut wird.

Resistenzprüfung bei Quarantäneschadorganismen

Der Kartoffelkrebs, Synchytrium endobioticum, und verschiedene Kartoffelnematoden, Globodera rostochiensis, G. pallida, sind gefährliche Schaderreger, die EU-weit unter Quarantäne stehen. Sie kommen an einigen wenigen Stellen auch in Deutschland vor. Eine Ausrottung ist bislang unmöglich. Daher ist der Anbau von resistenten Kartoffelsorten der bisher einzig bekannte Weg, die Erreger einzudämmen. Das JKI prüft und bewertet alle Sorten und Zuchtstämme und veröffentlicht die Ergebnisse jedes Jahr im Bundesanzeiger. Grundlage dafür ist die Verordnung zur Bekämpfung des Kartoffelkrebses und der Kartoffelzystennematoden vom 6.10.2010 (BGBl. I. S.1383). Im Juni 2016 wurde eine vom JKI in Zusammenarbeit mit den Bundesländern erarbeitete Leitlinie zur Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden im Bundesanzeiger veröffentlicht.

Weitere Untersuchungen

Bei Gemüse, Heil- und Gewürzpflanzen gehört die Resistenz einer Sorte nicht zu den zuvor beschriebenen wertgebenden Eigenschaften. Das JKI sieht aber gerade im Anbau von resistenten Sorten einen wichtigen Baustein des integrierten Anbaus, um Pflanzenschutzmittel einsparen zu können. In ausgewählten Fällen, wenn das Hauptunterscheidungsmerkmal einer neuen Sorte die Widerstandsfähigkeit ist, prüft das JKI daher auch diese Pflanzen und gibt das Ergebnis an das Bundessortenamt weiter. Für den ökologischen Anbau sind resistente Sorten oft die einzige Alternative, um bestimmte Kulturpflanzen überhaupt erfolgreich zu etablieren. Daher untersucht das JKI viele neu entstandene Sorten (auch bei Zierpflanzen) oder entwickelt Methoden, um das Resistenzniveau verschiedener Krankheiten oder auch Pathotypen einer Krankheit zu bestimmen und zu erfassen. Die Ergebnisse liefern wertvolle Hinweise für die Züchtung resistenter neuer Sorten.

In einem Projekt des Gemeinschaftlichen Sortenamtes der EU (CPVO) ist das JKI beteiligt, die zum Teil aufwändigen und komplexen Prüfmethoden zu harmonisieren, damit innerhalb der EU eine einheitliche Bewertung stattfinden kann. Ein Projekt mit Falschem Mehltau, Bremia lactucae, an Salat ist abgeschlossen (HARMORES 2); ein weiteres (Mehltaupilze an Erbsen) in Planung (HARMORES 3) (Stand: 2016).