Prof. Dr. Ernst Rühl
Fachgebiet Rebenzüchtung und
Rebenveredlung
Zusammenfassung
Die Sammlung und Sicherung genetischer Ressourcen von Kulturpflanzen ist eine wichtige Voraussetzung für zukünftige Züchtungserfolge. Zu diesem Zweck sammelt und charakterisiert das Fachgebiet Rebenzüchtung und Rebenveredlung Spielarten traditioneller deutscher Rebsorten mit Schwerpunkten bei Riesling und Burgunder-Sorten als Ausgangsmaterial für die zukünftige Entwicklung von Klonen. Für die Züchtung neuer Unterlagen werden Wildformen insbesondere wegen ihrer hohen Reblausresistenz (Vitis cinerea) und Kalktoleranz (Vitis berlandieri) gesammelt. Zukünftiger Schwerpunkt wird die Evaluierung und Charakterisierung dieser genetischen Ressourcen sein, wobei neben traditionellen Verfahren der Evaluierung und Auswahl in zunehmendem Maße auch molekulargenetische Verfahren eingesetzt werden.
Genetische Ressourcen im Rückblick
Genetische Ressourcen sind im Augenblick einer der meist diskutierten Arbeitsgebiete im Pflanzenbau. Deren Schutz und Erhaltung – da sind sich alle Beteiligten einig – muss eine hohe Priorität haben. In der Öffentlichkeit stellt man sich unter genetischen Ressourcen meist tropische Regenwälder vor, deren Flora und Fauna noch gar nicht beschrieben, geschweige denn erforscht und die doch schon von der endgültigen Vernichtung bedroht sind. Die Erhaltung dieser Gebiete mit ihren einzigartigen Lebewesen ist sicher eine Aufgabe, welche die Möglichkeiten eines einzelnen Landes bei weitem übersteigt und daher von der UN im Jahr 1992 in der „Agenda 21“ zur Aufgabe der ganzen Menschheit erklärt wurde.
Was hat das nun mit Kulturpflanzen im Allgemeinen und Reben im Besonderen zu tun? Auch unsere Kulturpflanzen und ihre Spielarten sind genetische Ressourcen, auch sie sind einzigartig und verdienen Erhaltung und Sicherung für spätere Generationen. Sie wurden deshalb von der UN in den Kreis der zu schützenden Arten aufgenommen. Kapitel 15 der Agenda 21 befasst sich mit der „Erhaltung der biologischen Vielfalt“. Dieser Gedanke wurde mittlerweile von der Bundesregierung gesetzlich festgeschrieben und wird am JKI Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof durch die Sammlung und Katalogisierung von Rebsorten und ausgewählten Rebarten umgesetzt. Bei einzigartigem genetischem Material übernehmen andere deutsche Züchter die Aufgabe, eine „Sicherungskopie“ dieser Sorte zu halten, um deren Überleben zu sichern.
Neben der Sicherung einzelner Sorten ist gerade die Erhaltung von Resistenzen gegen biotische und abiotische Schadfaktoren erforderlich. Diese finden sich vor allem in Wildformen. Also müssen aussichtsreiche Wildformen in geeigneter Weise erhalten werden und zwar möglichst dort, wo mit den Resistenzen züchterisch gearbeitet wird. Für den Züchtungsbereich der Unterlagen trifft dies auf Geisenheim zu.
Viele traditionelle Rebsorten sind mehrere hundert Jahre alt. Diese bestehen daher nicht nur aus einem Genotyp, sondern aus einer Vielzahl von Spielarten, die sich im Verlauf der Zeit entwickelt haben und vor allem bei Farbmutationen augenfällig werden, aber keineswegs auf diese beschränkt sind.
Diese Vielfalt von Spielarten ist die Grundlage der Klonenselektion. Sie versucht hieraus Klone zu entwickeln, die den Anforderungen der Winzer entsprechen. Dafür sind nicht nur exakte Freilandversuche erforderlich, sondern vor allem eine möglichst große genetische Breite innerhalb der Sorte. Bei der Auslesezüchtung kann schließlich nur das ausgelesen werden, was bereits vorhanden ist.
So trivial das auch klingt, so schwierig ist die Umsetzung. Die große Mehrheit der Rebanlagen in Deutschland ist mit Klonen bepflanzt, d.h. im ganzen Weinberg stehen genetisch identische Pflanzen. Das hat große Vorteile hinsichtlich Pflege, Laubarbeiten und Traubenqualität, da sich alle Pflanzen gleich verhalten und der Bestand daher optimal und in einem Durchgang betreut werden kann. Mit dem Roden alter Anlagen verschwinden die für die Züchtung so wichtigen Spielarten. Die Bestände an nicht züchterisch bearbeiteten Reben dürften mittlerweile auf weniger als 500 ha geschrumpft sein, mehr als 300 ha davon stehen in Steillagen der Mosel.
Im Folgenden sollen die Strategien des Fachgebietes und erste Erfolge bei der Erhaltung und Sicherung genetischer Ressourcen der Rebe aufgezeigt werden.
Sicherung von Riesling und Burgunder-Typen
Zur Identifizierung alter Rebflächen mit potentiell züchterisch nicht bearbeitetem Material wurden aus dem Weinbaukataster der Landwirtschaftskammer bzw. der Weinbauämter Flächen ausgewählt, die vor 1950 angelegt wurden. Den Besitzern wurde von der Behörde ein Fragebogen zugesandt, in dem diese um ihre Mithilfe im Projekt gebeten wurden. Daneben wurden eigene Kontakte, die der Weinbauämter bzw. DLRs mit Winzern, vor allem die des DLR Mosel, genutzt, um geeignete Flächen zu identifizieren. Die so gefundenen Anlagen wurden vor der Ernte besichtigt. Stöcke mit phänotypischen ‚Besonderheiten’ wurden markiert. Während des Winters wurde von diesen Reben Holz geschnitten, auf latent vorhandene Rebviren getestet und bei negativem Befund als Edelreiser veredelt. Diese wurden in drei Wiederholungen auf einer Versuchsfläche in Geisenheim gepflanzt. Falls möglich, wurden zusätzliche Reben auch bei beteiligten Partnern gesetzt.
Sammlung von Wildformen
Das Fachgebiet unterhält für die Züchtung von Unterlagssorten seit seiner Gründung ein umfangreiches Vitis-Sortiment. Im September 2004 wurde zusätzlich von Joachim Schmid und Frank Manty in Kooperation mit Peter Cousins vom USDA in Geneva, NY, eine Sammlung von V. berlandieri in Zentraltexas durchgeführt (Schmid et al. 2006, 2009). Dabei wurden an 86 Standorten über 80.000 Kerne gesammelt. Die Hälfte davon verblieb in Geneva und wurde dort gepflanzt, der Rest wurde in Geisenheim ausgesät. Die daraus gewachsenen Pflanzen wurden zunächst ein Jahr im Gewächshaus kultiviert und dann ins Freiland gepflanzt.
Ergebnisse des mehrjährigen Vorhabens
Eine große Variation ist die Grundlage erfolgreicher Züchtungsarbeit. Dies gilt gleichermaßen für die Kreuzungszüchtung wie die Klonenselektion. Bei dieser können aus dem Ausgangsmaterial unmittelbar neue Klone mit ‚besseren’ Eigenschaften gewonnen werden. Im Zuge des Klimawandels mit früherem Lesetermin, höheren Temperaturen und Starkregenereignissen während der Reifezeit nimmt die Suche nach Klonen mit lockerer Traubenarchitektur eine zentrale Stellung ein, neben Zuckergehalt, Beerengröße, Ertragssicherheit und Wert gebenden Inhaltsstoffen.
Die Leistung der neuen Geisenheimer Spätburgunder- und Ruländer-Klone verdeutlicht die Möglichkeiten anschaulich (Schmid et al. 2009). Die besseren Eigenschaften dieser Klone sparen dem Winzer Ausgaben bzw. ermöglichen – aufgrund einer gesteigerten Traubenqualität – höhere Erlöse, was beides zu einem höheren Deckungsbeitrag führt (Rühl & Mend 2008).
Voraussetzung für solche Erfolge der Züchtung sind jedoch entsprechende Formen in der Ausgangspopulation. Die Sammlung und Sicherung der genetischen Vielfalt innerhalb traditioneller Sorten ist daher von zentraler Bedeutung, und das gilt nicht nur für die deutsche Rebenzüchtung, sondern genauso für den deutschen Weinbau als Ganzes. Nur geeignete Klone werden die Produktion qualitativ hochwertigen Leseguts auch bei schwierigen Witterungsbedingungen sicherstellen.
Die bisherigen Ergebnisse, vor allem bei Spätburgunder-Klonen, sind Grund zur Hoffnung, dass ähnliche Erfolge auch bei anderen Sorten, vor allem beim Riesling möglich sind. Von 1995 bis jetzt wurden 561 phänotypisch interessante Akzessionen identifiziert und nach bestandenem Virustest veredelt und in Geisenheim mit je drei Stock ausgepflanzt. Dabei werden auch die anderen Sorten nicht vernachlässigt und interessant erscheinendes Material auch davon gesichert.
Bei der Kreuzungszüchtung ist die Situation grundsätzlich anders, hier geht es in erster Linie um die Identifizierung möglicher Elternsorten für weitere Kreuzungsschritte. Bei Unterlagen steht dabei die Resistenz gegen biotische und abiotische Schadursachen im Vordergrund. Im Falle der biotischen Schadfaktoren ist die Reblaus sicherlich am wichtigsten, bei den abiotischen Einflüssen vor allem die Resistenzen gegen Kalkchlorose und in zunehmendem Maß auch gegen Trockenheit.
Eine völlige Reblausresistenz findet sich in Vitis cinerea Arnold, Chlorose-Resistenz in der Wildart Vitis berlandieri. Erstaunlicherweise hat die europäische Unterlagenzüchtung bisher nur wenige Exemplare dieser Art verwendet, obwohl kalkhaltige Böden und die damit einhergehende Chlorosegefahr im europäischen Weinbau weit verbreitet sind. Die genetische Breite der Art ist mit Sicherheit noch umfangreicher und eine höhere Kalkfestigkeit durchaus wahrscheinlich. Die fast 4000 in Geisenheim stehenden Exemplare der Art bieten daher die Chance, Unterlagen mit höherer Kalkfestigkeit in Kombination mit vollständiger Reblausfestigkeit zu züchten.
Natürlich reicht es nicht aus, Material einfach nur zu sammeln. Ziel ist, ein Höchstmaß an Unterschiedlichkeit bei möglichst geringer Duplizität zu erfassen und zu sichern. Daher ist gleichzeitig auch eine Sichtung und Charakterisierung der Eigenschaften erforderlich. Dies erfolgt derzeit – und sicher auch noch einige Jahre – ausschließlich aufgrund des Phänotyps. Parallel laufen aber bereits Arbeiten zur molekulargenetischen Charakterisierung von Genotypen.
In einem Ansatz wird – mit finanzieller Unterstützung des FDW – versucht, Klone mittels molekularer Verfahren zu unterscheiden. Damit wird es möglich werden, wirklich nur neue Klonenkandidaten zu sammeln und unbrauchbare Duplikationen zu vermeiden.
In einem weiteren Projekt – mitfinanziert durch die BLE – wird versucht, die entscheidenden Gene der Terpen-Synthasen zu finden. Terpene sind nicht die einzigen Aromen in Rebsorten und machen allein noch keinen Weingeschmack aus, aber mit zunehmendem Wissen wird die Charakterisierung von Klonen effektiver und effizienter gestaltet werden und auch die Sammlung und Sicherung einzigartiger genetischer Ressourcen nach objektiven Gesichtspunkten erfolgen.
Bei den Wildformen steht in den nächsten Jahren die Charakterisierung des gesammelten V. berlandieri-Materials im Vordergrund. Dazu gehören die Ermittlung der Reblaus-Festigkeit, Wüchsigkeit, Geiztriebbildung, Bewurzelungs- und Veredlungsfähigkeit sowie des Blütengeschlechts, um geeignete Zuchtstämme bzw. Kreuzungspartner zu identifizieren. Auch hier werden molekulargenetische Methoden die Effektivität der Arbeit zunehmend steigern, allerdings die wichtigen Versuche in der Praxis keineswegs ersetzen können.
Fazit
Voraussetzung sowohl für die Entwicklung neuer, besserer Klone als auch die Züchtung Chlorose und Reblaus fester Unterlagssorten sind Kollektionen mit großer genetischer Streubreite. Das Fachgebiet wird daher die Sammlung, Sicherung und Charakterisierung entsprechender Genotypen weiter fortsetzen, um dem deutschen Weinbau auch in Zukunft gute, Botrytis-feste Klone und Reblausresistente Unterlagen mit guter Standortanpassung zur Verfügung stellen zu können.
Co-Autoren:
J. Schmid, O. Bitz, E. Bleser, R. Ries, H. Konrad, F. Manty, B. Lindner, M. Nitsch
Forschungsanstalt Geisenheim
Fachgebiet Rebenzüchtung und Rebenveredlung
Literatur: Rühl E, Mend M (2008): Was bringen Klone dem Winzer? Deutsches Weinbaujahrbuch 60, 162-168. |
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