Samtflecken-Ringversuch 2015

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.
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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.
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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/
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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.
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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
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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.
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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%).
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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.
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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).
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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.
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