Der nachhaltigste Weg, um Krankheiten und Schädlingen im Gemüsebau vorzubeugen, besteht in der Entwicklung von Sorten, die resistent sind. Früher dauerte die Entwicklung einer neuen Sorte mehr als zwanzig Jahre, aber dank neuer Technologien wie Gewebekultur, Markertechnologie und Bioinformatik können wir diesen Zeitraum auf nur vier bis acht Jahre verkürzen.

Überall auf der Welt liefern Gemüseerzeuger gesunde, schmackhafte Produkte, die die Anforderungen der Verbraucher erfüllen. Diese Fachleute arbeiten tagtäglich mit den Möglichkeiten und Herausforderungen, die die Natur ihnen bietet.

Ein wichtiger Teil ihrer Arbeit besteht darin, Krankheiten und Schädlingen vorzubeugen. Manchmal ist der Einsatz eines Pestizids unumgänglich, damit Pflanzen gesund bleiben, aber Anbauer tun alles, um so wenig Chemikalien wie möglich zu verwenden. Die Behandlung verlangt der Pflanze oft Energie ab und ist mit Kosten verbunden. Außerdem gibt es Krankheiten und Schädlinge, für die gar keine Pestizide zur Verfügung stehen, wie etwa die Kohlhernie (Plasmodiophora brassicae), ein bodenbürtiger Krankheitserreger, der Kreuzblütler, wie zum Beispiel Kohlarten schwer schädigen kann.

Natürliche Resistenz

Oft liefert die Natur die Lösung. Manche Pflanzen haben eine natürliche Resistenz gegen Pilz- oder bakterielle Infektionen und einige können sich sogar selbst gegen Schädlinge verteidigen. Von diesen nützlichen, vererbten Eigenschaften können Züchter eine Auswahl treffen und Sorten entwickeln, die diese Resistenzeigenschaften erworben haben.

Bejo hat unter Verwendung dieser Techniken bereits Sorten von Rotkohl, Pak Choi, Chinakohl, Weißkohl und Blumenkohl entwickelt, die gegen bestimmte Rassen (Physios) der Kohlhernie resistent sind.

Züchten auf traditionelle Art heißt, die Pflanzen mit den gewünschten Eigenschaften zu selektieren und diese über viele Generationen hinweg miteinander zu kreuzen. Im Allgemeinen dauert es bei der Verwendung dieser klassischen Methode ungefähr zwanzig Jahre bis eine neue Sorte für die Markteinführung fertig ist. Moderne Züchterfirmen schaffen das viel schneller. Dank Biowissenschaften wie Gewebekultur, der Anwendung von DNA-Markern und Bioinformatik lässt sich dieser Zeitraum - je nach Sorte - auf nur vier bis acht Jahre verkürzen.

Es beginnt auf dem Feld

Wie geht das praktisch vor sich? Bejo beginnt auf dem Feld, wo unsere regionalen Ansprechpartner die Gemüseanbauer oft besuchen. Sie bemerken den Ausbruch einer bestimmten Pflanzenkrankheit, z.B. eines Pilzes, in einer Region als Erste. Wenn ein strukturelles Anbauproblem entsteht, kann Bejo dies als Anlass nehmen, ein Resistenz-Züchtungsprogramm zu starten.

Isolierung von Krankheitserregern

Wenn im Hinblick auf Resistenz gezüchtet wird, ist es wichtig zu wissen, um welchen Krankheitserreger und um welche Variante (Physio) es geht. Von der zuvor erwähnten Kohlhernie zum Beispiel sind mindestens neun Rassen bekannt. Diese Stämme sind oft spezifisch für bestimmte Regionen oder Klimazonen.

Resistenzzüchtung beginnt jeweils mit der Ermittlung der Ursache. Dafür sind unsere Forscher in der Abteilung Phytopathologie & Inhaltstoffanalyse zuständig. Sie isolieren den Krankheitserreger, der dann kultiviert wird, um ihn zu reproduzieren. Dies führt zu sogenannten Isolaten, die dann für „Krankheitstests“ verwendet werden. Mit anderen Worten: Sie infizieren eine Population von Pflanzen. Die Pflanzen, die gesund bleiben, werden von unseren Züchtern als Grundlage für eine resistente Sorte selektiert.

 

Entwicklung von resistenten Gemüsesorten

Markertechnologie und Bioinformatik

In der modernen Züchtung erforschen wir auch die Pflanzen-DNA. Wir interessieren uns vor allem für DNA-Abschnitte, die typisch für ein bestimmtes Merkmal sind, die sogenannten DNA-Marker. Sobald unserer Abteilung Markertechnologie & Genomik der Marker für die betreffende Resistenz bekannt ist, ist ein Krankheitstest nicht mehr nötig. Das bedeutet, dass wir viel schneller selektieren können und ein Jahr in diesem Prozess gewinnen. Unsere Forscher benötigen nur wenige Pflanzenzellen, um ein DNA-Profil zu erstellen, um festzustellen, ob eine Pflanze die gewünschten Eigenschaften aufweist. Das ist auch dann schon möglich, wenn die Pflanze noch sehr klein ist, was uns eine Menge Zeit spart.

Dank der sogenannten Bioinformatik können wir mehrere Resistenzen gleichzeitig erforschen. Die Züchter nutzen selektive Markertests, um eine Pflanzenpopulation auf ihre Resistenz zu analysieren und die Forschung dann mit den „Gewinnern“ fortzusetzen. Die DNA-Tests ermöglichen zum Beispiel auch die „Stapelung“ von Resistenzen oder Resistenzzüchtung gegen drei verschiedene Krankheitserreger gleichzeitig. Dank Automatisierung und Robotisierung können unsere Forscher Proben in großen Mengen verarbeiten und komplexe Verbindungen analysieren.

Gewebekultur und Embryorettung

Um die nächste Pflanzengeneration innerhalb kurzer Zeit zu erzeugen, wenden wir in unserer Abteilung Gewebekultur & Zellbiologie die Verfahren Gewebekultur und Embryorettung an. Damit können wir eine selektierte Pflanze vermehren oder ihre Uniformität beschleunigen.

Auch die Erfolgschancen einer einmaligen, durch Kreuzung gezüchteten Pflanze, können wir durch zellbiologische Verfahren erhöhen. Alte oder wilde Sorten können interessante Resistenzeigenschaften aufweisen, aber manchmal sind sie schwierig mit gewöhnlichen Sorten, die von Gemüseanbauern verwendet werden, zu kreuzen. In vielen Fällen scheint die Befruchtung erfolgreich zu sein. Das aus einer solchen Kombination gewonnene Saatgut ist aber oft nicht stark genug, um zu keimen und sich zu einer gesunden Pflanze zu entwickeln. Manchmal ist es möglich, die Samen einer einzigartigen, durch Kreuzung gezüchteten Pflanze unter Laborbedingungen zu kultivieren. Die aus diesen Samen produzierte Pflanze wird dann mit Qualitätslinien gekreuzt. Nach Kreuzung und Selektion über einige Generationen hinweg kann eine neue Sorte entstehen, die die einzigartige Eigenschaft der wilden Sorte hat und mit Saatgut, das keimfähig ist. Bejo hat neue Zwiebelsorten entwickelt, die resistent gegen Falschen Mehltau sind, wie Hylander F1 und Powell F1, basierend auf einer Einkreuzung einer Wildsorte.

Falls sich nach der Selektion erweist, dass eine durch Kreuzung gezüchtete Pflanze Potenzial hat, wird diese umfassend getestet, denn wir möchten wissen, wie so eine potenzielle neue Sorte unter natürlichen Bedingungen gedeiht. Das prüft Bejo zuerst auf seinen eigenen Feldern, oft an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt. Danach führen wir Praxistests bei unseren Kunden durch. Erst wenn in der Praxis deutlich geworden ist, dass eine neue Sorte einen Mehrwert besitzt, beginnen wir mit der Produktion von Saatgut zur Einführung als kommerzielle Sorte.

Resistenzzüchtung hört nie auf

Die Entwicklung neuer Gemüsesorten, die gegen Krankheiten und Schädlinge resistent sind, hört nie auf. Auf dem Feld können sich Krankheitserreger an resistente Pflanzen anpassen, was sich negativ auf diese auswirken kann. Dann wird die Resistenz durchbrochen und Züchter und Forscher müssen von vorne anfangen. Es ist ein Wettrüsten.

Außerdem erfordert jedes Gebiet auf der Welt unterschiedliche Resistenzen. Ein Weißkohl kann zum Beispiel im zeitigen Frühjahr in Osteuropa bestens gedeihen, während dieselbe Sorte im feuchtwarmen, tropischen Klima Asiens anfällig für das Xanthomonas-Bakterium ist.

Insekten

Auch wechselnde Anbaubedingungen und gesetzliche Bestimmungen können die Nachfrage nach resistenten Sorten beeinflussen. Das Verbot eines Pflanzenschutzmittels gegen Insekten führt häufig zu einer Veränderung der Krankheitsniveaus. Schaden, der durch die Kohlfliege verursacht wurde, kann durch den Effekt sekundärer bakterieller oder Pilz-Infektionen verstärkt werden.

Die Möglichkeit, Pflanzen durch Züchtung resistent gegen Insekten zu machen, ist eine neue und vielversprechende Entwicklung in der Resistenzzüchtung, auf die wir sehr viel Wert legen.

Nachhaltige Anbaumethoden

Wir bei Bejo sind der Meinung, dass unsere knappen natürlichen Ressourcen Schutz verdienen, damit wir nicht nur jetzt, sondern auch in fünfzig Jahren weiterhin ernten können. Daher ist die Entwicklung resistenter Sorten von entscheidender Bedeutung. In unserem Forschungszentrum in Warmenhuizen, Niederlande, suchen wir ständig nach Möglichkeiten, die Züchtungsmethoden weiter zu verbessern. Unsere Züchter und Forscher arbeiten eng mit Experten verschiedener Universitäten und bei Feldversuchen zusammen.

Bejo investiert in innovative Biowissenschaften, aber die Basis ist und bleibt die natürliche Züchtung. Wir bleiben nah an der Natur - dort gibt es noch viel zu entdecken. Die Erforschung der Natur hört nie auf.