Forschungsreport
Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit der Resistenz neuer Rebsorten -

Förderkennzeichen: MLR 25 - 8261. 02 / 009 E

W. K. Kast
Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für Wein- und Obstbau
Juli 1998 bis April 2001

Kurzfassung:

Problemstellung

Eine aufwendige Züchtung und Markt-einführung resistenter Rebsorten setzt voraus, dass das Risiko einer Anpassung der Pilze (Zusammenbruch der Resistenz) sehr gering ist. Bisher ist in zwei Fällen ein plötzliches starkes Auftreten von Peronospora an resistenten Sorten dokumentiert. Im Gegensatz zu anderen Kulturarten liegen kaum Erkenntnisse vor.

Ziel

Um das Risiko abschätzen zu können, dass die Resistenz neuer Rebsorten durch Anpassung der Zusammen-setzung der Population pilzlicher Schaderreger durchbrochen werden kann, wurden Pilzstämme von resistenten Rebsorten isoliert und im Labortest untersucht. Es sollte getestet werden, ob ursprünglich resistente Sorten wieder anfällig werden können.

Untersuchungsmethode

Stämmen der Pilze Peronospora und Oidium wurden von resistenten Reben gesammelt und im Labor vermehrt. Anschließend erfolgten Labortests auf Aggressivität und Virulenz. Parallel wurden die Pilzisolate molekular-genetisch (RAPD/PCR) charakterisiert.

Ergebnis

1. Zur Kultivierung verschiedener Mehltauisolate Oidium wurden zwei Methoden etabliert. Die eine Methode bestand in der Kultivierung von Oidium auf abgeschnittenen Blättern der Rebsorte Trollinger in Petrischalen. Die Kulturen waren so zwei bis drei Wochen haltbar. Auf diese Weise wurden größere Mengen an Konidien produziert werden, die als Inokulum für Freilandversuche oder zur Gewinnung von DNA für die molekulargenetische Charakterisierung verwendet wurden. Zur dauerhaften Erhaltung von Oidium-Isolaten, wurden Oidiumisolate auf sterilen Einaugenstecklingen der Sorte Trollinger in Dauerkultur genommen. Bei 12°C im Thermostaten unter einer Aquarienleuchte waren die Kulturen dann 3 bis 6 Monate haltbar.
2. Pilzisolate von Peronospora wurden in Form einzelner Ölflecken gesammelt, zur Sporulation gebracht und auf frischen Blättern der jeweiligen Sorte im Labor vermehrt. Trocken abgeerntete Sporangien konnten bei -20° C für mindestens 2 Jahre gelagert werden.
3. Im Labortest auf Blattscheiben wurde überprüft, ob bestimmte besonders virulente Isolate Peronospora in der Lage sind, sich langfristig an resistente Rebsorten wie Johanniter und Regent anzupassen. In den Jahren 1998 - 1999 konnten 24 verschiedene Isolate von 5 verschiedenen Standorten in der Schweiz und Baden-Württemberg mit jeweils extrem befallenen Anlagen von den Rebsorten Regent und Johanniter isoliert und im Labor vermehrt werden. Von Regent wurden die Isolate We 06, We 10 und We 11 und von Johanniter We 07 und We 08 isoliert. Zum Vergleich wurde ein Isolat We 03, das im Jahre 1995 von der Rebsorte Trollinger in Weinsberg isoliert worden war, verwendet. Im Labortest erwiesen sich insbesondere die Isolate We 10 und We 11, die von Regent isoliert worden waren, als besonders aggressiv. Das Isolat We 10 wies auf Regent mit 65% Befall fast den gleichen Befallsgrad auf wie auf der empfindlichen Rebsorte Trollinger (69%) und zeigte auch auf der Rebsorte Johanniter einen starken Befall (49%). Der von Regent isolierte Stamm We 06 zeigte hingegen keinen erhöhten Befall auf Regent. Vermutlich war sein Vorkommen auf Regent auf das besonders günstige Wetter für eine Pilzinfektion im Jahre 1999 in Südbaden zurückzuführen. Die Isolate We 07 und We 08, die von Johanniter isoliert worden waren, wiesen auf Johanniter einen Befall von ca. 40%, auf Regent hingegen nur einen mäßigen Befall von ca. 20% auf. Das von Trollinger isolierte Vergleichsisolat We 03 zeigte erwartungsgemäß auf Trollinger einen starken Befall von 54%, auf Regent hingegen nur einen Befall von 12%.
4. In Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Heilbronn wurden Molekulargenetische Untersuchungen mittels RAPD-PCR an besonders virulenten Peronospora-Isolaten durch-geführt. Es zeigte sich, dass die 1999 auf resistenten Rebsorten isolierten Stämme trotz unterschiedlicher Her-kunft ein ähnliches Bandenmuster aufwiesen. Ein solches Fingerprint-Muster könnte eventuell als Marker für besonders virulente Stämme dienen.
5. In Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Heilbronn wurden Untersuchungen zur genetischen Variabilität von Peronospora mit Hilfe molekulargenetischer Methoden (PCR-Technik) durchgeführt. Es wurde überprüft, ob sich die genetische Variabilität einer Pilzpopulation im Laufe der Vegetationsperiode verändert und ob eine Anpassung der Isolate an die Umweltbedingungen (Rebsorten, Wetter) stattfindet. Es zeigte sich, daß die genetische Variabilität der Sekundärinfektionen im Oktober im Vergleich zur genetischen Variabilität der Primärinfektionen im Frühjahr stark eingeschränkt war. Dies lässt auf eine Selektion bestimmter Pilzisolate unter den gegebenen Umweltbedingungen schließen.
6. Von den Isolaten wurden Einzelzoosporenisolate hergestellt. Diese erwiesen sich jedoch in vielen Fällen nicht als homogen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass die beiden Kerne der Zoosporen genetisch unterschiedlich waren (Heterokaryose). Es wird vermutet, dass die hohe Aggressivität durch Heterokaryose gefördert wird.

Konsequenzen für die Praxis

Vermutlich ist die Resistenzeigenschaft der Rebsorte Regent teilweise rassen-spezifisch und damit möglicherweise nicht dauerhaft. So könnten sich in befallsstarken Jahren Plasmopara-Isolate durchsetzen, die sich auch auf resistenten Rebsorten gut entwickeln. Weitere Untersuchungen über die Verbreitung virulenter Isolate (We 10) und zu ihrem Verhalten im Freiland sind geplant. Aggressive Stämme können in der Züchtung eingesetzt werden, um Sorten mit ähnlichen Eigenschaften wie Regent frühzeitig ausselektieren zu können.

Literatur

• Kast, W. K. (2001): Inter-isolate variation of virulence of Plasmopara viticola on resistant vine varieties. Working Group „Integrated Control in Viticulture" (Abstracts, Escola superior Agraria de Ponte de Lima (Portugal), 3rd - 7th of March, 2001.
• Stark-Urnau, M.; Seidel, M.; Kast, W. K.; Gemmrich, A. R. (2000): Studies on the genetic diversity of primary and secondary infections of Plasmopara viticola using RAPD/PCR. Vitis 39 (4), 163 - 166.
• Kast, W. K.; Stark, M.; Seidel, M.; Gemmrich, A. R. (2000): Inter-isolate variation of virulence of Plasmopara viticola on resistant vine varieties. Mitteilungen Klosterneuburg 50 , 38 - 42.
• Stark-Urnau, M.; Seidel, M.; Kast, W. K.; Gemmrich, A. R. (1999): Genetische Variabilität bei Plasmopara viticola. Deutsches Weinbaujahrbuch 2000, 51 , 67 - 72.

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