Die Wurzelfäule (Phytophthora rubi und möglicherweise weitere Phytophthora-Arten) stellt die grösste Bedrohung für die Himbeerkultur dar. Wir bei Lubera schätzen, dass rund 50–70 % der Anfragen und Reklamationen zu Himbeerproblemen direkt oder indirekt mit Wurzelfäule zusammenhängen.
In der Himbeerzüchtung hat bisher vor allem das James Hutton Institute in Schottland systematisch Schritte unternommen, um das Resistenzpotenzial neuer Sorten zu verbessern. Da der grösste Teil der internationalen Himbeerzüchtung auf den Erwerbsanbau ausgerichtet ist und dort überwiegend in Töpfen kultiviert wird – wo sich das Problem besser kontrollieren lässt – sind von dieser Seite nur begrenzte Beiträge zur Lösung des Problems zu erwarten. Dabei wären hochresistente Sorten auch für den Erwerbsanbau sehr interessant, da sie wieder extensivere Kulturformen im Boden ermöglichen würden.
Unterstützt vom Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) und zusammen mit Agroscope, der Schweizer Forschungsanstalt für Landwirtschaft arbeitet Lubera seit 2 Jarhen daran, die eigene Züchtung in einem praxisorientierten Forschungsprojekt stärker auf Phytophthora-resistente Sorten auszurichten. Partner in diesem Projekt sind Agroscope, die landwirtschaftliche Forschungsanstalt der Schweiz, sowie das James Hutton Institute in Schottland.
Zusammenfassung
Die Wurzelfäule, auch Wurzelsterben genannt, verursacht vor allem durch Phytophthora rubi, ist nach unserer Einschätzung die wichtigste Krankheit der Himbeere überhaupt. Wir gehen davon aus, dass sie direkt oder indirekt für mehr als die Hälfte aller Ausfälle und Reklamationen bei Himbeeren verantwortlich ist. Gleichzeitig wurde die Resistenzzüchtung gegen Phytophthora weltweit bisher nur begrenzt vorangetrieben.
Gemeinsam mit Agroscope, dem James Hutton Institute in Schottland und unterstützt durch das Bundesamt für Landwirtschaft verfolgt Lubera deshalb einen neuen, systematischen Ansatz zur Entwicklung Phytophthora-resistenter Himbeersorten. Ausgangspunkt ist ein genetischer Marker, der am James Hutton Institute entwickelt wurde und die Resistenzquelle der Sorte 'Autumn Treasure' nachweisen kann.
Das Projekt kombiniert vier verschiedene Ansätze: die Identifikation resistenzverdächtiger Genotypen innerhalb der Lubera-Züchtung, die genetische Untersuchung von über 300 Selektionen mit Hilfe des Resistenzmarkers, die Überprüfung der Ergebnisse in Feldversuchen auf verseuchten Flächen sowie die Entwicklung eines reproduzierbaren Infektionstests durch Agroscope.
Ziel ist es, möglichst rasch neue, für den Hausgarten und den professionellen Anbau geeignete Himbeersorten mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Wurzelfäule zu identifizieren. Gleichzeitig soll die Grundlage geschaffen werden, künftig mehrere unterschiedliche Resistenzquellen miteinander zu kombinieren und damit die Resistenz langfristig weiter zu verbessern.
Auch wenn Forschungsprojekte nie eine Erfolgsgarantie bieten, sind wir überzeugt, dass dieser mehrfache und systematische Ansatz die besten Voraussetzungen schafft, um die vielleicht grösste Schwachstelle der Himbeerkultur nachhaltig zu entschärfen.
Warum sterben Himbeeren?
Wir schätzen, dass bis zu 60 % der Ausfälle von Himbeeren im Hausgarten auf Wurzelfäule zurückzuführen sind. Dabei scheinen auch neuere Kulturmassnahmen, insbesondere das Mulchen mit sehr dicken Schichten, die Anfälligkeit zu erhöhen. Unter einer dicken Mulchschicht bleibt der Boden länger feucht und kühl – ideale Bedingungen für die Entwicklung von Phytophthora. In warmen und eher trockenen Böden kann sich die Krankheit deutlich schlechter ausbreiten.
Ein besonderes Problem der Wurzelfäule besteht darin, dass sie von vielen Gärtnerinnen und Gärtnern gar nicht als eigentliche Krankheit erkannt wird. Wenn eine Himbeere schlecht wächst oder einzelne Ruten absterben, wird dies häufig auf Trockenheit, Überalterung der Pflanze, Nährstoffmangel oder auf Winterschäden und die Rutenkrankheit zurückgeführt. Tatsächlich sitzt die Ursache aber oft im Wurzelsystem. Da die Krankheit im Boden verborgen bleibt und die oberirdischen Symptome sehr unterschiedlich ausfallen können, wird ihr Einfluss im Hausgarten regelmässig unterschätzt. Unsere Erfahrungen aus Beratung und Reklamationsbearbeitung zeigen jedoch, dass Phytophthora bei weitem der wichtigste einzelne Schadfaktor in Himbeerpflanzungen ist.
Hinzu kommt, dass sich die Bedingungen für die Krankheit in vielen modernen Gärten eher verbessert als verschlechtert haben. Wo früher offene Böden im Sommer regelmässig austrockneten, sorgen heute dicke Mulchschichten, intensive Bewässerung und humusreiche Böden für ein dauerhaft feuchtes Milieu. Diese Kulturmassnahmen haben viele Vorteile, schaffen aber gleichzeitig ideale Voraussetzungen für die Ausbreitung von Phytophthora. Die Krankheit ist deshalb nicht nur ein Problem schlecht gepflegter Anlagen, sondern kann gerade auch in sehr sorgfältig bewirtschafteten Gärten auftreten.
Ein dritter Punkt ist noch zu ergänzen: Für die Reihenkultur Himbeeren sind in vielen Gärten Gerüste und Gestelle gebaut worden, die man natürlich weiterhin nutzen möchte. Darum wird vielfach wieder in verseuchte Böden gepflanzt, was sofort wieder zu absterbenden oder gar nicht anwachsenden Pflanzen führt.
Symptome der Wurzelfäule
Das typischste und praktisch unverwechselbare Symptom zeigt sich in der Pflanzung, wenn frisch austreibende Ruten plötzlich abzusterben beginnen. Zuerst lassen sie an der Spitze den Kopf hängen, später stirbt die gesamte Jungrute ab. Parallel dazu beginnen häufig auch die zweijährigen, fruchttragenden Ruten zu kränkeln.
Bild: Eindeutiges Früh-Symptom: Jungrute lässt den Kopf hängen.
Auch in der Baumschulproduktion von Jungpflanzen besteht bei mangelnder Hygiene – beispielsweise durch stehendes Wasser auf Containerflächen oder fehlende Quarantänemassnahmen oder bei Freilandvermehrung – ein erhebliches Phytophthora-Risiko. Hier können ebenfalls die jungen Ruten betroffen sein, die dann absterben. Häufig treten gemischte Symptome auf, bei denen die Jungpflanzen im Frühjahr einfach schlecht wachsen und insgesamt kränkeln.
Von der Wurzelfäule zu unterscheiden sind verschiedene Rutenkrankheiten. Diese zeigen sich meist durch verspäteten oder schwachen Austrieb der zweijährigen Ruten. Oft sind dabei Nekrosen an den Trieben sichtbar, die auf Wachstumsrisse zurückgehen und Infektionen durch verschiedene Pilze ermöglicht haben. Solche Rutenkrankheiten betreffen jedoch ausschliesslich die zweijährigen Ruten; der Neuaustrieb wird nicht direkt geschädigt.
Bild: Typische Symptome der Rutenkrankheit (Didymella) an den zweijährigen Ruten.
Bekannte resistente Sorten
Obwohl die Wurzelfäule in den letzten zwanzig Jahren nie mit voller Konzentration züchterisch bearbeitet wurde, haben sich einige hoch tolerante oder resistente Sorten herauskristallisiert. Dazu gehören die alte nordamerikanische Sommerhimbeere 'Latham', die Sorten 'Sanibelle' und 'Weirula' von Dr. H. Schimmelpfeng aus den 1980er-Jahren (gezüchtet in München-Weihenstephan) sowie die englische Sorte 'Autumn Treasure'.
Hängen diese Sorten genetisch zusammen? Vermutlich nicht. Jedenfalls lassen sich keine klaren, verwandtschaftlichen Beziehungen nachweisen. Bei 'Autumn Treasure' wird vermutet, dass die Resistenz teilweise von Schwarzen Himbeeren stammt, die sich im Stammbaum der Sorte finden. Dr. Schimmelpfeng ging davon aus, dass 'Sanibelle' und 'Weirula' von 'Latham' abstammen. Er hatte ja auch 'Rubaca' gezüchtet, deren Stammbaum explizit mit 'Rutrago' x 'Latham' bechrieben wird… Untersuchungen in East Malling konnten jedoch nicht bestätigen, dass 'Weirula' und 'Sanibelle' auf 'Latham' zurückgehen. Damit könnten diese Sorten eventuell unabhängige Resistenzquellen darstellen – ebenso wie 'Autumn Treasure' und 'Latham'.
Markerentwicklung beim James Hutton Institute
Die Forscherinnen und Forscher des James Hutton Institute haben einen Marker entwickelt, mit dessen Hilfe sich die von 'Autumn Treasure' vererbte Resistenz nachweisen lässt. Dadurch kann die Resistenzzüchtung deutlich beschleunigt werden.
Diese Arbeit und die Möglichkeit, den Marker auch in unserer eigenen Züchtung einzusetzen, erlauben es uns nun, einen konzentrierten Vorstoss gegen Phytophthora und für phytophthora-resistente Sorten zu unternehmen.
Vorstoss Nr. 1: Die Spuren von Autumn Treasure in unserer Züchtung verfolgen
Dank unserer jahrzehntelangen Züchtungszusammenarbeit mit East Malling hat 'Autumn Treasure' in unserer Züchtung deutliche Spuren hinterlassen. Viele Selektionen tragen 'Autumn Treasure'-Genetik in sich. Teilweise wurden diese Selektionen bereits wieder als Eltern für neue Kreuzungen eingesetzt.
Dadurch konnten wir über 300 Genotypen identifizieren, die im Lubera Züchtungsmaterial potenziell die Resistenzgene von 'Autumn Treasure' in sich tragen.
Vorstoss Nr. 2: 300 Genotypen mit dem Resistenzmarker untersuchen
Anstatt diese 300 Selektionen über Jahre hinweg im Feld zu beobachten, ermöglicht uns der vom James Hutton Institute entwickelte Marker eine wesentlich schnellere Vorauswahl. Wir können die Genotypen genetisch untersuchen und feststellen, welche Genotypen wirklich die Gensequenzen in sich tragen, die für die Resistenz verantwortlich sein sollen (marker assisted breeding)
Vorstoss Nr. 3: Feldtests auf verseuchten Flächen
Natürlich wollen wir sicher sein, dass unsere Auswahl tatsächlich die richtige ist und dass der Marker die Resistenz zuverlässig vorhersagt. Deshalb testet Agroscope die am weitesten fortgeschrittenen Selektionen auf natürlich verseuchten Versuchsflächen.
Vorstoss Nr. 4: Entwicklung eines reproduzierbaren Phytophthora-Tests
Gleichzeitig entwickelt unser Projektpartner Agroscope einen reproduzierbaren Phytophthora-Test. In der Vergangenheit wurden vor allem Wurzeltests in wässrigen Lösungen durchgeführt, die jedoch schwierig und störanfällig sind. Agroscope arbeitet deshalb an einem Verfahren, bei dem Topfpflanzen gezielt am Stamm mit Phytophthora infiziert werden.
Zukunft: Phytophthora-resistente Himbeeren?!
Warum setzen wir so stark auf die Züchtung resistenter Sorten? Natürlich lassen sich durch die Wahl eines geeigneten Standorts, durch Drainagemassnahmen oder durch eine angepasste Kulturführung gewisse Verbesserungen erzielen. Solche Massnahmen haben aber ihre Grenzen und können von Hobbygärtnerinnen und Hobbygärtnern oft nur eingeschränkt umgesetzt werden. Eine genetisch verankerte Resistenz wirkt dagegen in jeder Pflanze, an jedem Standort und über viele Jahre hinweg. Sie ist damit die nachhaltigste und wirtschaftlich sinnvollste Form des Pflanzenschutzes.
Langfristig könnte die Entwicklung hochresistenter Sorten sogar dazu führen, dass Himbeeren wieder vermehrt direkt im Boden statt in aufwendigen Kultur- und Containersystemen angebaut werden können. Die Resistenzzüchtung hilft somit nicht nur dem Hausgarten, sondern eröffnet auch dem professionellen Anbau neue Möglichkeiten für einfachere und ressourcenschonendere Produktionssysteme.
Mit dieser oben beschriebenen vierfachen Vorgehensweise, sollte es möglich sein, Himbeebeerselektionen zu identifizieren, die die Resistenz in sich tragen. Wenn diese Resultate zusätzlich durch Feld- und Topfversuche bestätigt werden, besteht die Chance, bereits in naher Zukunft einige für den Hausgarten sehr interessante Sorten zu finden.
'Autumn Treasure' ist zudem ein ausgezeichneter Eltern- und Grosselternteil in der Himbeerzüchtung. Gleichzeitig schaffen wir mit diesem Projekt die Grundlage, die Resistenzzüchtung gegen Phytophthora in einem zweiten Schritt deutlich auszubauen. Ziel ist es, verschiedene Resistenzquellen miteinander zu kombinieren: die Resistenz von 'Autumn Treasure', die klassische Resistenz von 'Latham' und 'Winklers Sämling' sowie die seit rund zwanzig Jahren praktisch bestätigte Resistenz von 'Sanibelle' und 'Weirula'.
Langfristig wäre es zudem wünschenswert, auch für weitere Resistenzquellen genetische Marker zu entwickeln.
Wie sicher werden die Resultate sein?
Dank dieser vierfachen Vorgehensweise sind wir überzeugt, bei der Resistenzzüchtung einen deutlichen Schritt voranzukommen. Gleichzeitig bleibt Wissenschaft immer auch ein Prozess des Lernens. Gerade in der angewandten Forschung ist es möglich, dass sich einzelne Annahmen oder Ergebnisse später als unvollständig oder sogar als falsch herausstellen.
So gingen wir beispielsweise fast zwanzig Jahre lang davon aus, dass 'Weirula' und 'Sanibelle' ihre Resistenz von 'Latham' geerbt hätten – was sich letztlich nicht bestätigen liess.
Danke!
Wir versuchen in unserer Züchtungsarbeit grundsätzlich, möglichst unabhängig zu bleiben und vor allem privatwirtschaftliche Partnerschaften einzugehen, die unsere Arbeit stärken. In diesem Fall haben wir jedoch einen Weg gewählt, den wir alleine nicht hätten gehen können.
Gemeinsam mit Agroscope haben wir deshalb beim Bundesamt für Landwirtschaft einen Forschungsantrag eingereicht, der bewilligt wurde und uns nun diesen umfassenden Ansatz ermöglicht.
Unsere Projektpartner bei Agroscope sind die Forschungsgruppe Beeren und Medizinalpflanzen mit Dr. Louis Sutter und Gil Carron.
Wir danken dem Schweizer Bundesamt für Landwirtschaft und den Forschungskollegen bei Agroscope für die fruchtbare Zusammenarbeit.
