Züchtung bei Äpfeln

Worauf wird bei der Züchtung neuer Apfelsorten Wert gelegt?

Resistenzen gegen bedeutende Schaderreger und die Verbesserung der Fruchtqualität stehen bei der Züchtung neuer Apfelsorten im Vordergrund. Bei den klassischen Züchtungsmethoden helfen moderne Analyse-Verfahren, den langen Entstehungsweg einer neuen Sorte zu verkürzen.

Ob ein Apfelbaum anfällig für bestimmte Schaderreger ist, hängt neben den vorhandenen Umweltbedingungen vor allem von seiner genetisch bedingten Widerstandsfähigkeit gegenüber Schaderregern ab. Die Eigenschaft "anfällig" oder "resistent" ist von großem Interesse für die Obstbauern, da sie zu einer Verringerung des Pflanzenschutzmittel-Einsatzes beiträgt, den Bestand der Anlage sichert und die Rentabilität erhöht.

Kombinationen angestrebt

Im Apfelanbau können insbesondere die pilzlichen Schaderreger Schorf (Venturia inaequalis) und Mehltau (Podosphaera leucotricha) sowie die Bakteriose Feuerbrand (Erwinia amylovora) erhebliche Schäden verursachen. Daher sollen neue Apfelsorten widerstandsfähig gegenüber diesen Schaderregern sein - bei gleichzeitig sehr guter Fruchtqualität, hoher Ertragsleistung und hoher Ertragsstabilität.

Die Resistenz gegen den Erreger des Apfelschorfs ist ein wichtiges Zuchtziel (Foto: © iStockphoto.com / dirkr).

Ideal ist demnach, wenn eine neue Sorte Resistenzgene gegenüber all diesen Pathogenen in sich vereint. Bei der Züchtung wird daher versucht, mehrere Resistenzen in einer Sorte zu verankern. Diese sogenannte "Pyramidisierung" von Resistenzgenen soll dauerhaft widerstandsfähige Sorten hervorbringen und zusammen mit der Fruchtqualität einen nachhaltigen Obstbau ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden unterschiedliche Selektionsmethoden benutzt. Dazu gehören neben qualitativen Analysen der Fruchtmerkmale, zum Beispiel die künstliche Inokulation mit den genannten Schaderregern, eine beschleunigte Selektion zum Beispiel mithilfe von DNA-Markern und andere molekulargenetische Methoden, die heute unter dem Begriff „Smart Breeding“ zusammengefasst werden.

Wussten Sie schon?

Die systematische Züchtung von Obst in Deutschland begann 1929 im Kaiser-Wilhelm-Institut in Müncheberg (Brandenburg). 1971 wurden die Züchtungsarbeiten nach Dresden-Pillnitz verlagert. Heute ist das Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst - einer Einrichtung des Julius Kühn-Instituts (JKI) - mit der Züchtung von Äpfeln befasst. In der Arbeitsgruppe Apfelzüchtung beschäftigen sich die Wissenschaftler unter anderem mit dem Aufbau von Basismaterial für die Züchtung, mit der Selektion von Sorten und mit Untersuchungen zur Befruchtungsbiologie.

Konventionelle Methoden

Bei der Apfelzüchtung wird meist die Kombinationszüchtung, eine Weiterführung der Selektionszüchtung angewendet. Die Wissenschaftler kreuzen zwei Sorten mit den gewünschten Eigenschaften miteinander, um Nachkommen zu erhalten, die beide Eigenschaften besitzen. Sind die Eltern in den jeweiligen Eigenschaften reinerbig, sind alle Nachkommen der ersten Generation gleich, in der Folgegeneration treten die Merkmale in unterschiedlichen Kombinationen auf und die besten Nachkommen können ausgewählt werden. Diese werden weiterentwickelt und geprüft, bis schließlich ein Nachkomme gefunden ist, der die gewünschten Eigenschaften in sich vereint und im letzten Schritt als neue Sorte angemeldet werden kann.

Die Züchtung einer neuen Apfelsorte auf diesem Weg braucht viel Geduld: Sie dauert mindestens 20-25 Jahre. Müssen die Züchter auf Wildarten zurückgreifen, weil das gewünschte Gen nicht im Genpool gängiger Sorten zu finden ist, kann der Prozess sogar bis zu 70 Jahren dauern.

Wussten Sie schon?

Bei der Apfelzüchtung in Dresden-Pillnitz wurden zwei Zielrichtungen verfolgt: Die Züchtung neuer Apfelsorten, die das Sortiment der im Erwerbsanbau vorhanden Sorten verbessern und ergänzen, und die Züchtung neuer Apfelsorten, die resistent gegenüber wirtschaftlich wichtigen Schaderregern und gegen Stressbelastungen sind. Zur ersten Gruppe gehören alle "Pi"-Sorten - abgeleitet von "Pillnitz" - wie 'Pinova', 'Piros', 'Pilot' und 'Pirol'. Diese Sorten müssen wie die bekannten Sorten, beispielsweise 'Elstar' oder 'Golden Delicious', gegen Schaderreger behandelt werden, sind aber gegenüber einzelnen Krankheiten weniger empfindlich, da bei der Selektion besonders auf Robustheit geachtet wurde.

'Reglindis' ist resistent gegen Schorf (Foto: © BLE, Bonn / Thomas Stephan).

Die unter dem Warenzeichen "Re-Sorte®" (abgeleitet von „Resistenz“) zusammengefassten Züchtungen sind unter anderem 'Rebella', 'Regia' und 'Reglindis'. Sie zeichnen sich durch unterschiedliche Resistenzgrade gegenüber Schorf, Mehltau und Feuerbrand aus und wurden mittels konventioneller Züchtungsmethoden hergestellt.

Abkürzung erwünscht

Die Züchter arbeiten an verschiedenen Methoden, um den langwierigen Prozess zu verkürzen. Mithilfe von DNA-Markern können zum Beispiel bestimmte Gene - die an der Entstehung einer Resistenz beteiligt sind - bereits bei Sämlingen identifiziert werden. Somit ist eine Selektion schon früh möglich. Das setzt voraus, dass die für eine Resistenz verantwortlichen Gene bekannt sind. Häufig bewirkt nicht nur ein Gen die Resistenz gegen einen bestimmten Schaderreger, sondern mehrere Gene sind an der Entstehung beteiligt. Eine Kartierung wirtschaftlich relevanter Gene, das heißt, ihre Lokalisation auf den Chromosomen, ist für die Wissenschaftler daher von großem Interesse. DNA-Marker könnten so die Faktoren, unter anderem für Krankheitsresistenz und Fruchtqualität lokalisieren und mithilfe von Markern selektieren - keine leichte Aufgabe bei rund 35.000 Genen in einem Apfel.

Auch die Gentechnik kann den langwierigen Züchtungsprozess beschleunigen. Hier konzentrieren sich die Ansätze ebenfalls auf den Prozess, nicht auf die Entstehung transgener Apfelpflanzen, da vor allem die Verbraucher in Europa keine gentechnisch veränderten Äpfel wollen.

Normalerweise dauert es rund 6-10 Jahre, bis eine Apfelpflanze blüht. Entsprechend können auch die Früchte von Sämlingen nach einer Kreuzung erst nach frühestens sechs Jahren bewertet werden. Durch die Übertragung eines Gens aus der Birke konnten Wissenschaftler am Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst in Dresden-Pillnitz Pflanzen entwickeln, die bereits im ersten Jahr nach der Aussaat blühen. Diese Pflanzen werden dann im konventionellen Züchtungsprozess eingesetzt.

Lange Wartezeit: Die Zeit bis zur ersten Blüte dauert circa 6-10 Jahre (Foto: © bynicola / Fotolia.de).

Durch Rückkreuzungen entstehen Sämlinge, die schließlich die gewünschten Merkmale kombinieren und nicht mehr transgen sind. Kombiniert mit dem Einsatz molekularer Marker, kann so der Züchtungsprozess erheblich beschleunigt werden.

Autorin: Heike Stommel, Bonn