Ergebnisbericht: Samtflecken-Ringversuch 2015 Arbeitsgruppe Bauernparadeiser Koordination: Philipp Lammer, Arche Noah, [email protected], 00436506220280 in Zusammenarbeit mit Monika Stockenhuber, Anna Ambrosch, Alois Posch, GartenCoop Freiburg, Roland Eberle, Nicolas Stohandl (Spezialkulturen Wies), Heike Sauer & Sabine Reinisch (LVG Heidelberg), Tilo Lehneis (LTZ Augustenberg), Mathias Braig (Bioland), Sascha Monse (Öko Ulm), Elfride Stopper und Helmut Weiss (Bio Austria) Zusammenfassung: In den letzten Jahren gibt es verstärkt Hinweise auf neue Pathotypen der Samtfleckenkrankheit (Passalora fulva, syn. Cladosporium fulvum) in Mitteleuropa. Daher wurden ausgewählte Tomatensorten mit monogenen Samtfleckenresistenzen (Hypersensitive Abwehrreaktion) auf 4 Standorten in Süddeutschland und auf 4 Standorten in Österreich getestet. Dabei stellten wir neue Pilzrassen in der Südsteiermark fest. Die neuen Pathotypen befallen fast alle derzeit verfügbaren Paradeisersorten. Jedoch zeigten einige Sorten und Zuchtlinien auch gegen die neuen Rassen eine wirksame Resistenz. Solche alternativen Resistenzgene gegen den Samtfleckenerreger stellen wichtige Ressourcen für die zukünftige Sortenentwicklung dar. Darüber hinaus wurden Methoden zur on-farm Erfassung von Samtfleckenresistenz an Jungpflanzen erprobt, die im Kontext partizipativer Tomatenzüchtung kosteneffiziente Alternativen zu Inokulationstests im Labor darstellen können. Abstract: In recent years there are more and more indications of new races of leaf mold (Passalora fulva, syn. Cladosporium fulvum) in Central Europe. To get a better overview we tested different tomato cultivars with monogenic resistance to C. fulvum (hypersensitive response) on 4 locations in the south of Germany and on 4 sites in Austria. We find new races in the southern part of Styria that are virulent on almost all available tomato varieties. However, some cultivars and breeding lines show effective resistance to the new races of leaf mold. These resistance genes are important resources for tomato breeding in the future. Furthermore we develop on-farm methods for screening seedlings. In the context of participatory tomato breeding these methods are a cost-effective alternative to inoculation tests in the laboratory. AG Bauernparadeiser 1 / 10 Cf Ringversuch 2015 Kontext & Fragestellung: In den letzten Jahren gibt es verstärkt Hinweise auf neue Pathotypen der Samtfleckenkrankheit (Passalora fulva, syn. Cladosporium fulvum) in Mitteleuropa. Viele der heutigen Standardsorten, denen eine Resistenz ausgewiesen wird (Ff: 1-5, Ff: A-E,...), zeigten in einigen Regionen einen deutlichen Samtfleckenbefall. Dieses Phänomen bei monogen vermittelten HR-Resistenzen (Hypersensitive Abwehrreaktion) ist grundsätzlich nicht neu und Züchtungsunternehmen arbeiten bereits an der Entwicklung neuer Sorten mit alternativer Resistenzgenetik, was allerdings nach eigenen Angaben noch einige Jahre dauern wird. Vor einiger Zeit wurde an der Uni Wageningen das Resistenzgen Cf-ECP2 identifiziert, das aus Sicht der beteiligten ForscherInnen im Unterschied zu anderen monogenen Resistenzen längerfristig stabil bleiben soll (doi: 10.1073/pnas.95.15.9014). Im Rahmen der AG Bauernparadeiser wurden 2012 erste Testkreuzungen mit dieser Resistenz durchgeführt, mit dem langfristigen Ziel TomatenLiniensorten zu entwickeln, die gute Pflanzengesundheit mit ansprechenden Fruchtqualitäten für die Direktvermarktung kombinieren. In diesem Kontext beschäftigen uns derzeit drei Fragestellungen: (i) Da sich nun die Meldungen über neue Pilzrassen mehren, interessiert uns primär die Frage, ob die Cf-ECP2-Resistenz auch gegen die neuen Pathotypen effektiv ist. (ii) Daneben dient der Ringversuch im Allgemeinen dazu, einen besseren Überblick über die regionale Ausbreitung neuer Pilzrassen zu bekommen. (iii) Eine wesentliche Grundvoraussetzung für partizipative Forschung und Sortenentwicklung sind angepasste Methoden, die sich gut in den Anbau auf Praxisbetrieben integrieren lassen. Daher testen wir die Umsetzbarkeit und Verlässlichkeit kostengünstiger Techniken zur Erhebung von Samtfleckenresistenzen an Jungpflanzen. Material & Methoden: Versuchsaufbau: Um Informationen über die Wirksamkeit von Cf-ECP2 (i) und die aktuelle Verbreitung neuer Pathotypen der Samtfleckenkrankheit (ii) zu erhalten, testen wir in der Saison 2015 auf insgesamt 8 Standorten verschiedene Sorten auf Samtfleckenresistenz. Auf 6 Standorten wir ein sogenanntes Differentialsortiment untersucht, das aus 6 anfälligen beziehungsweise resistenten Sorten besteht. Daneben werden auf 2 weiteren Standorten die Linien mit dem Resistenzgen Cf-ECP2 beobachtet. Um bei der Methodenfrage voranzukommen (iii), führen wir darüber hinaus auf den österreichischen Standorten Jungpflanzentests während der Saison durch. Differentialsortiment: Für den Sortenvergleich wählten wir 6 Sorten auf Basis vorangegangener Untersuchungen aus. Mit Ausnahme der holländischen Zuchtlinien 'Cf23' und 'Cf24' enthält das Differentialsortiment grundsätzlich vermarktungsfähige Tomatensorten. Neben diesem Grundsortiment aus 6 Sorten werden je nach Möglichkeit auf den verschiedenen Standorten auch weitere Handelssorten beziehungsweise Zuchtlinien getestet. AG Bauernparadeiser 2 / 10 Cf Ringversuch 2015 Code Sorte Saatgut-Herkunft Resistenzgenetik MR Moneymaker Bingenheimer anfällig MA Matina Bingenheimer anfällig PU Pilu Bingenheimer resistent, vermutlich Cf-9 MS Matias F1 Volmary resistent, vermutlich Cf-9 23 Cf23 AG BP resistent, Cf-ECP2 24 Cf24 AG BP resistent, Cf-ECP2 Standortübersicht: Standort Region Methode A Methode B 1 Stockenhuber Innviertel (OÖ) X X 2 Ambrosch Südoststeiermark X X 3 Spezialkulturen Wies Weststeiermark 4 Posch Südsteiermark X 5 Eberle Bodensee (BW) X 6 GartenCoop Breisgau (BW) Cf23/Cf24 7 LVG Heidelberg Rhein-Neckar (BW) 8 LTZ Augustenberg Kraichgau (BW) X X X Cf23/Cf24 Onlinekarte: http://u.osmfr.org/m/35443/ AG Bauernparadeiser 3 / 10 Cf Ringversuch 2015 Bonitur: a) Gewöhnlicher Anbau über die gesamte Saison Die direkteste Möglichkeit Informationen über die Samtfleckenresistenz zu erhalten, ist es das Differentialsortiment in den üblichen Anbau zu integrieren und im Laufe der Saison Einzelpflanzen an 2 bis 3 Terminen visuell auf „befallen“ oder „nicht befallen“ zu bonitieren. Dies übernehmen die Versuchsstationen und Praxisbetriebe nach Möglichkeit selbst. Grundsätzlich reichen wenige Pflanzen aus, um derartige HR-vermittelte Resistenzen sicher zu erkennen. Im Ringversuch arbeiten wir mit mindestens 6 Pflanzen pro Sorte. Für das komplette Differentialsortiment sind also 36 Versuchspflanzen nötig. Auf 2 Standorten wird aber nicht das vollständige Sortenset getestet, sondern nur die Linien mit der Cf-ECP2 Resistenz (siehe Standortübersicht). Die Versuchspflanzen werden vollständig randomisiert und am besten an zwei voneinander entfernt gelegenen Stellen im Folientunnel / Glashaus angebaut (also 2 Versuchseinheiten mit jeweils 18 Pflanzen = 3 Pflanzen pro Sorte, bunt durcheinander gemischt). Da also an Einzelpflanzen gearbeitet wird, müssen diese 36 Pflanzen auch unbedingt konsequent beschriftet werden! b) Jungpflanzen während der Saison in den Bestand Da im Rahmen der AG Bauernparadeiser immer wieder die größere Pflanzenzahlen mit geringerem Platzaufwand testen zu erste Versuche mit Jungpflanzen im Bestand unternommen. Hochsaison Jungpflanzen (aus Stecklingen) in 12er Töpfen in Wochen später den Samtfleckenbefall. Notwendigkeit formuliert wurde, können, haben wir letzten Herbst Dafür stellten wir während der den Bestand und bonitierten 2-3 Diese Jungpflanzen-Methoden werden nun auch 2015 auf den österreichischen Standorten erneut getestet (ebenfalls mindestens 36 Versuchspflanzen pro Variante). Zum Teil wird in Töpfen gearbeitet, zum Teil werden die Jungpflanzen zwischen den älteren Pflanzen direkt in die Erde gesetzt. Die Ergebnisse beider Methoden (A - Gewöhnlicher Anbau & B - Jungpflanzen) werden auf drei Standorten gegenübergestellt (Stockenhuber, Ambrosch, Posch). Ausgesät wird etwa Anfang Juli, damit die Jungpflanzen rund ein Monat später in den Bestand kommen. Ende August wird dann der Samtfleckenbefall an den Jungpflanzen bonitiert. AG Bauernparadeiser 4 / 10 Cf Ringversuch 2015 Ergebnisse: Witterung und Befallsverlauf Auch wenn die Betriebe geographisch doch recht weit verstreut sind, kann insgesamt festgehalten werden, dass der Sommer 2015 außerordentlich heiß und trocken verlief. DWD: „Der Sommer 2015 war in Baden-Württemberg nach 2003 der zweitwärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Das Gebietsmittel der Temperatur ergab 19,2 °C ([langjähriges Mittel:] 16,2°C). […] Die Niederschlagsmenge erreichte rund 185 l/m² (292 l/m²) und die Sonnenscheindauer etwa 713 Stunden (636 Stunden).“1 ZAMG: „Österreichweit gesehen war es der zweitwärmste Sommer seit 1767, mit einer Abweichung von 2,5 °C zum vieljährigen Mittel. An der Spitze liegt weiterhin der Sommer 2003 mit 2,8 °C über dem Mittel. [...] Der Sommer 2015 brachte auch sehr wenig Regen. Österreichweit gesehen lag die Regenmenge um 20 Prozent unter dem vieljährigen Mittel. Im Norden und Osten Österreichs, nördlich einer Linie Salzburg-Mattersburg, gab es sogar 43 Prozent weniger Regen als im Mittel.“2 Temperatur Sommer 2015: Abweichung der Temperatur vom vieljährigen Mittel 1981-2010. Quelle ZAMG. 1 http://www.dwd.de/bvbw/generator/DWDWWW/Content/Presse/Pressemitteilungen/2015/20150828__Deutschlandwetter_ _Sommer__2015,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/20150828_Deutschlandwetter_Sommer_2015.pdf 2 https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/news/sommer-2015-neue-rekorde-bei-temperatur-trockenheit-und-sonnenscheindauer AG Bauernparadeiser 5 / 10 Cf Ringversuch 2015 Niederschlag Sommer 2015: Vergleich des Niederschlags mit dem vieljährigen Mittel 1981-2010. 100 Prozent entsprechen dem Mittel. Quelle ZAMG. Somit war der Pilzdruck im Allgemeinen vergleichsweise niedrig. Dennoch war bis zum Saisonende auf den meisten Standorten Samtfleckenbefall festzustellen. Die Ausnahme stellten Heidelberg und der oberösterreichische Standort dar, wo bis zum Versuchsende keinerlei Symptome beobachtet wurden. Wenn auch später als in anderen Jahren, war der Befall auf den steirischen Standorten auch heuer vergleichsweise stark ausgeprägt, was aufgrund des illyrischen Klimaeinflusses der Region grundsätzlich nicht verwundert. Differentialsortiment Auch wenn vereinzelt Pflanzenausfälle zu verzeichnen waren, konnten doch auf den meisten Standorten eindeutige Sortenunterschiede bezüglich der Samtflecken-Resistenz festgestellt werden. Da in diesem Ringversuch ausschließlich monogene HR-Resistenzen getestet und somit lediglich eine qualitative Unterscheidung in „befallen“ und „nicht befallen“ getätigt wurde, erscheinen Ausfälle einzelner Wiederholungen auf einigen Standorten verkraftbar und die Aussage auch anhand einer reduzierten Anzahl an Einzelpflanzen verlässlich. Im konkreten Versuchsaufbau liefert nur ein eindeutiger Befall eine eindeutige Aussage, nämlich „keine vollständig wirksame monogene HR-Resistenz“. Wird hingegen Befallsfreiheit beobachtet, muss nicht zwangsläufig eine monogene HR-Resistenz dahinterstecken. Umwelteinflüsse oder andere partielle Pilzresistenzen können einen Befall hinauszögern, wodurch die Beurteilung auf Standorten mit allgemein geringem Befallsdruck erschwert wird. Herrscht jedoch anhaltender Befallsdruck am Standort (alle anfälligen Standardsorten daneben über einen längeren Zeitraum stark befallen) ist die These zulässig, dass die beobachtete Resistenz tatsächlich einer monogenvermittelten HR-Resistenz entspricht. AG Bauernparadeiser 6 / 10 Cf Ringversuch 2015 In der folgenden Übersichtsgraphik wurden die befallenen Sorten rot eingefärbt und gesunde Sorten grün. Entsprechend dem Befallsdruck am Standort wurde die Verlässlichkeit der Beobachtungen geschätzt und in Form der Deckkraft der Farben dargestellt. Je kräftiger die Farben, desto klarer zeigten sich die Unterschiede bei der Bonitur. Wie erwähnt, blieben der Standort in der Region Rhein-Neckar (BW) und jener im Innviertel (OÖ) heuer von Samtflecken verschont, weshalb sie in der Graphik matt grün dargestellt sind. Auf den steirischen Standorten zeigte sich erwartungsgemäß eine sehr deutliche Differenzierung. Auf den restlichen Standorten war der Samtfleckendruck gering bis durchschnittlich. Die an sich als resistent ausgewiesenen Sorten ‘Pilu‘ und ‘Matias F1‘ lassen erkennen, dass sich in der Südsteiermark neue Pilzrassen etabliert haben. Etwas nördlicher, in der Nähe von Graz, war die Resistenz dieser Sorten heuer jedoch effektiv. Die Zuchtlinien ‘Cf23‘ und ‘Cf24‘ blieben auf fast allen Standorten symptomlos. Eine Ausnahme stellt jedoch interessanterweise der Betrieb am Bodensee dar. Hier zeigten trotz niedrigem Befallsdruck auch die Cf-ECP2-Linien Samtflecken (bei ‘Cf23‘ 25% der Pflanze, bei ‘Cf24‘ 33%). Lediglich ‘Pilu‘ blieb vollkommen gesund, während 43% der ‘Matias F1‘-Pflanzen erkrankten. Die anfälligen Standards waren ebenfalls nur teilweise befallen ('Moneymaker' 11%, 'Matina' 50%). AG Bauernparadeiser 7 / 10 Cf Ringversuch 2015 Anfällige Pflanze neben einer mit vollständiger Samtfleckenresistenz am Betrieb Ambrosch Jungpflanzentests Auf den österreichischen Standorten wurden während der Saison Jungpflanzen in die bereits befallenen Bestände hineingestellt oder gepflanzt. Es zeigte sich, dass diese Methode grundsätzlich durchaus geeignet ist um monogene HR-Resistenzen an Jungpflanzen nachzuweisen. Wichtig ist jedoch, dass die Testpflanzen rechtzeitig in den Bestand kommen und gut versorgt sind. Hier die diesjährigen Erfahrungen im Detail: Stockenhuber: Da auf diesem Standort (Oberösterreich) während der gesamten Saison kein Samtfleckenbefall zu beobachten war, wurden keine Jungpflanzentests durchgeführt. Posch: Am südsteirischen Standort wurden die am Betrieb Ambrosch vorgezogenen Jungpflanzen in KW34 zwischen die älteren Pflanzen direkt in die Erde gesetzt und danach ohne besondere Pflege sich selbst überlassen. Bei der Bonitur in KW38 zeigten sich zwar bereits teilweise erste Symptome, für eine eindeutige Differenzierung reichte der Befall jedoch noch nicht aus. Danach wurde die Fläche leider anderweitig benötigt, weshalb keine abschließende Beurteilung möglich war. AG Bauernparadeiser 8 / 10 Cf Ringversuch 2015 Spezialkulturen Wies: Hier wurde ebenfalls in der zweiten Julihälfte (KW30) ausgesät. Neben dem Differentialsortiment testete man auch einige Handelssorten mit ausgewiesener Samtfleckenresistenz. Die Jungpflanzen wurden dann vier Wochen später (KW34) in Töpfen in einen bereits stark befallenen Bestand gestellt. Nach weiteren vier Wochen zeigte sich eine eindeutige Differenzierung. Lediglich die Sorten ‘Cf23‘, ‘Cf24‘, ‘Roterno F1‘ und ‘Annamay F1‘ zeigten keine Samtfleckensymptome. Sorte Moneymaker Matina Pilu Matias F1 Cf23 Cf24 Roterno F1 Vialli F1 Annamay F1 Bartelly F1 Bolstar Granda Ricca Tica Trixi Aroma Cocktail Orange Cocktail Herkunft Bingenheimer Saatgut AG Bingenheimer Saatgut AG Bingenheimer Saatgut AG Volmary AG BP AG BP Rijk Zwaan Enza Zaden Enza Zaden De Bolster De Bolster Reinsaat Bingenheimer Saatgut AG Bingenheimer Saatgut AG AG BP AG BP Cf x x x x x x x x x x x x Ambrosch: Die Aussaat erfolgte in der zweiten Julihälfte, sodass die Jungpflanzen rund ein Monat später (KW34) in Töpfen in den Bestand gestellt werden konnten. Trotz starkem Befallsdruck am Standort lieferte eine Bonitur nach vier Wochen (KW38) keine brauchbaren Ergebnisse. Die Ursache dürfte in diesem Fall unzureichende Nährstoffversorgung der Jungpflanzen gewesen sein (Kälte- und Wasserstress in Kombination mit relativ kleinen Pflanzgefäßen), wodurch der biotrophe Samtflecken-Pilz größtenteils keine geeigneten Wirtspflanzen vorfand (siehe rechtes Bild). AG Bauernparadeiser 9 / 10 Cf Ringversuch 2015 Resümee & Ausblick Trotz der (un)günstigen Witterungsverhältnisse gelang es durch den diesjährigen Ringversuch und zusätzlichen Beobachtungen auf anderen Gartenbaubetrieben einen ersten Überblick über das Vorkommen neuer Pathotypen der Samtfleckenkrankheit zu erhalten. In Österreich scheinen sich neue Rassen sowohl vom Westen wie auch vom Süden aus zu verbreiten. Deutlich wird dies beispielsweise anhand der Sorte 'Matias F1' am Standort Wies in der Südsteiermark: 2013 noch vollkommen resistent, aber heuer massiv befallen. Leider ist aufgrund des hohen Verbreitungspotentials des Erregers davon auszugehen, dass sich die neuen Pathotypen in den kommenden Jahren flächendeckend ausbreiten werden. Das entstandene Bild passt zu den Erkenntnissen aktueller Untersuchungen von Agroscop in der Schweiz (Michel 2015 Neue Pilzrasse durchbricht Samtfleckenkrankheit-Resistenz, Der Gemüsebau 5/2015). Hier konnte der Verdacht bestätigt werden, dass die Samtfleckenresistenz der vergangenen Jahre größtenteils auf dem Resistenzgen Cf-9 beruht hat. Wie zuvor bereits aus Japan berichtet (doi: 10.1007/s10327-008-0134-0 | 10.1007/s10327-009-0207-8 | 10.1371/journal.pone.0123271) dürften inzwischen auch in Europa Pilzrassen weit verbreitet sein, die diese monogene Resistenz überwunden haben. Aufgrund der einfältigen Nutzung desselben Resistenzgens in der Züchtung zeigen nun relativ plötzlich fast alle verfügbaren Paradeisersorten trotz ausgewiesener Resistenz wieder Samtfleckenbefall. Ausnahmen stellen die Sorten ‘Roterno F1‘ von Rijk Zwaan beziehungsweise ‘Annamay F1‘ von Enza Zaden dar. Auch die älteren Zuchtlinien ‘Cf23‘ und ‘Cf24‘ der Universität Wageningen blieben meist symptomlos. Jedoch wurden überraschenderweise auf einem Standort bei schwachem Befallsdruck an einzelnen Pflanzen Samtfleckensymptome diagnostiziert. Die AG Bauernparadeiser möchte daher in der kommenden Saison Linien mit dem Cf-ECP2 Resistenzgen vor allem in der Bodenseeregion erneut testen. Auch bei der Entwicklung kostengünstiger Methoden zur Erhebung von Samtfleckenresistenz konnten wir diesen Sommer wichtige Erfahrungen sammeln. Jungpflanzen während der Hochsaison dem natürlichen Befallsdruck auszusetzen, erscheint als potentiell brauchbare Technik, um Informationen über die Wirksamkeit von HR-Resistenzen zu erhalten. Jedoch darf (auch in trockenen Jahren!) nicht zu lange mit der Aussaat zugewartet werden. Außerdem müssen die Pflanzen gut versorgt sein, damit sich der biotrophe Pilz auch tatsächlich wohl fühlt. Da es sich bei den Samtpfoten um einen relativ durchschaubaren und zutraulichen Pilz handelt, erscheinen solche Quick-And-Dirty-Methoden im Kontext partizipativer Pflanzenzüchtung sehr interessant. Bei einfachen Fragestellungen können sie mit beeindruckender Kosteneffizienz ausreichend verlässliche Ergebnisse liefern. Dadurch stellen sie in etlichen Fällen eine interessante Alternative zu Inokulationstests im Labor dar. AG Bauernparadeiser 10 / 10 Cf Ringversuch 2015
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