Neue Züchtungsstrategien bei Salat zur Anpassung an ökologische Anbaubedingungen und Verbesserung der Resistenz gegen Bremia lactucae

Der starken Nachfrage nach Gemüse aus ökologischem Anbau kann bei Salat nur durch die Erweiterung des Sortimentes und einer Ertragsstabilisierung entsprochen werden. Hohe Anbausicherheit und Qualität erfordern Sorten mit einer verbesserten Stresstoleranz bei gutem Nährstoffverwertungsvermögen und geringem Wasserbedarf sowie einer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber Schaderregern, insbesondere gegenüber dem Falschen Mehltau. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden in einem im Bundesprogramm „Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft“ gefördertes Projekt zwei Züchtungsmethoden erprobt und evaluiert. Zum einen wurden Liniengemische aus reinen Linien phänotypisch ähnlicher Salate gemischt aufgepflanzt und mit den entsprechenden Nachkommenschaften aus Ramschen verglichen. Zum anderen wurde die Arbeit mit Kreuzungspopulationen als Zuchtmethode erprobt. Hierzu wurden Kreuzungen mit phänotypisch ähnlichen Linien hergestellt, die bis in die F4 als Ramsche weitergeführt werden und dann noch leicht heterozygot in den Anbau gelangen sollen. Im Ergebnis vierjähriger Untersuchungen im Feldanbau an drei Standorten zeigte sich, dass Liniengemische und Kreuzungspopulationen sich weitaus stabiler gegenüber Stressoren verhalten als reine Sorten. Hohe Verluste durch B. lactucae traten seltener und reduziert auf. Totalverluste wie bei den Sorten waren nicht zu verzeichnen. Die Homogenität der Gemische ist zumindest für die Direktvermarktung und den Einzelhandel im Habitus hoch genug. Die Homogenität der Erntereife kann durch die Zusammensetzung der Gemische vergleichbar mit reinen Linien erreicht werden. Ein erster Probeanbau in ökologisch produzierenden Betrieben wurde positiv eingeschätzt

Mit Bio-Züchtung gegen Mehltau? Neue Strategien zur Salatzüchtung in der Zusammenarbeit von Kultursaat e.V. und Julius-Kühn-Institut

Der Falsche Mehltau an Salat gilt als gefürchtetste Krankheit mit hohen Ertragsverlusten. Veränderte Klimabedingungen begünstigen seine Ausbreitung; neue Denkansätze in der Resilienzzüchtung sind nötig. Zwei vom BÖLN geförderte Projekte wurden von 2011 bis 2014 durchgeführt. Im Projekt zur dezentralen Salatzüchtung konnten bei den Kopfsalatlinien keine stabilen Feldresistenzen gefunden werden. Die Anpassungsleistung fertiger Linien an regionale Bedingungen ist gering, die Selektion bereits während des Züchtungsganges an den Standorten ist zu empfehelen. Im Projekt zu neuen Züchtungsstrategien konnten folgende Ergebnisse erzielt werden: Jährlich neu zusammengestellte Liniengemische zeigten sich sehr stabil und widerstandsfähig gegenüber dem Falschen Mehltau. Batavia-Salatformen zeigen eine physiologisch bedingte Feldresistenz, was zu relativ sicheren Erträgen führt

Neue Züchtungsstrategien für den ökologischen Salatanbau

The increasing demand of organically produced lettuce can only be met by enlarging the assortment and stabilizing the yield. Cultivating lettuce of a high quality safely requires varieties with improved stress tolerance, a well-developed ability to utilize nutrients, a low demand of water, as well as a high resistance to pathogens, particularly to downy mildew. Planting mixtures might be seen as an alternative method to present pure varieties. The results of four-year studies in the field in three locations showed that line mixtures reacted in a far more stable way to stress factors than pure varieties. The diversity in cultures is promoted by mixing so that the variation of resistance can be exploited to control diseases. Total losses caused by Bremia lactucae like in pure varieties did not occur. The homogeneity of mixtures in the habitus is sufficient for direct marketing and retail

Entwicklung von Salatsorten mit verbesserter Anpassungsfähigkeit durch dezentrale Züchtung

Von 2011 bis 2014 wurde am Julius Kühn-Institut gemeinsam mit Kultursaat e.V. ein im Bundesprogramm Ökologischen Landbau und anderer Formen nachhaltiger Landwirtschaft gefördertes Projekt bearbeitet. Ziel war, Salate mit guten Produkteigenschaften und einer hohen Anpassungsfähigkeit für den Ökologischen Landbau zu entwickeln. Wichtige Zuchtmerkmale waren Trockentoleranz, Anpassung an geringen Nährstoffbedarf, Schoßfestigkeit, Innenbrandtoleranz, Widerstandsfähigkeit gegenüber Schaderregern, insbesondere gegenüber Bremia lactucae sowie Geschmack. Die Entwicklung von Sorten sollte durch Selektions- und Kreuzungszüchtung bei Standortanpassung durch dezentrale Züchtung ermöglicht werden. Hierfür wurden parallel zueinander weitgehend homogene Linien durch Individualauslese an vier Standorten selektiert und neue Kreuzungen durchgeführt. Geprüft wurden jeweils zehn Salatlinien/Sorten im Vergleich zu ‘Neckarriesen’ als anfälliger und ‘Analena’ als resistenter Standard in zwei Sätzen. 2014 wurden dann die besten Sorten/Linien mit dem Ursprungssaatgut lokal verglichen, um die Anpassungsfähigkeit beurteilen zu können. Die Anpassungsfähigkeit der geprüften Sorten/Linien war begrenzt. Bei den Kreuzungen ist die Anpassungsfähigkeit höher und besser nutzbar. Bezüglich der Widerstandsfähigkeit gegenüber B. lactucae wurden sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielt. Während Kopfsalate mit vorwiegend vertikalen Resistenzen in den einzelnen Prüfjahren in Abhängigkeit vom Virulenzspektrum sehr unterschiedlich reagierten, zeigten sich die Batavia sehr stabil, sofern die Entwicklungsbedingungen für die Pflanze optimal waren und ein mittlerer Befallsdruck vorlag. Im Ergebnis dieses Projektes können Kultursaat e.V. gute, regional unterschiedlich geeignete Salate mit deutlich verbesserten Eigenschaften übergeben werden, die je nach Entscheidung des Züchtervereins beim Bundessortenamt angemeldet werden können. Die Kreuzungsnachkommenschaften werden von der Oldendorfer Saatzucht weitergeführt

Regulierung des Falschen Mehltaus an Salat – Neue Lösungsansätze durch Erprobung feldresistenter Sorten aus biologisch-dynamischer Zucht in Kombination mit verschiedenen anbautechnischen und pflanzenstärkenden Maßnahmen

In einem BÖLN-Projekt wurden am Julius Kühn-Institut in Kooperation mit Kultursaat e.V. verschiedene Lösungsansätze zur Regulierung des Falschen Mehltaus im ökologischen Salatanbau untersucht. Schwerpunkt war die Prüfung von Salatlinien, die über Jahre auf Feldresistenz gezüchtet wurden. Von 2007 bis 2011 wurden jährlich 10 bis 13 Linien (Kopf-, Batavia- und Eissalat) in zwei bis drei Sätzen an vier bis fünf Standorten (Holste, Leipzig, Müllheim, Dachau, Überlingen) geprüft. Kopfsalate waren bei mittlerem Befallsdruck stabil, wiesen bei starkem Befallsdruck jedoch hohe Verluste auf. Batavia- und Eissalate waren dagegen widerstandsfähiger. Feldresistente Eigenschaften zeigten die Linien 92, 20, 24, 74 und 30. Anbautechnische Maßnahmen wie die Reihenanordnung in Hauptwindrichtung wirken sich günstig auf den Gesundheitszustand des Bestandes aus. Die Bodenabdeckung mit Vlies (Agryl P50 Mulch) zeigte keinen befallsmindernden Effekt. Bei der Prüfung „neuer“ biologischer Präparate (Pflanzenextrakte aus Salbei und Süßholz, Bakterium Aneurinibacillus migulanus) im Vergleich zu Elot Vis® wurden die besten Ergebnisse mit über 90 % Wirkungsgrad mit Süßholz (5 %) in der Klimakammer und im Gewächshaus bei protektiver Anwendung erzielt. Die im Feld 2008 und Frühjahr 2009 erzielte signifikante Befallsreduktion durch Süßholz konnte im Herbst 2009/2010 nicht bestätigt werden. Zudem wurden an der Sorte ´Rolando` braune Spritzflecken beobachtet. Versuchsbegleitende Virulenzanalysen spiegeln die hohe Variabilität und Vielfalt des Erregers wider. Von insgesamt 162 untersuchten Isolaten konnten lediglich vier Isolate einer offiziell gelisteten Rasse (Bl:18, Bl:24) zugeordnet werden. 2007 bis 2009 wurden von 125 untersuchten Isolaten 45, und 2010/2011 von 37 Isolaten 32 verschiedene Erregerformen nachgewiesen. In Anbetracht der Rassenproblematik wurde für den Anbauer eine Methode zur Entscheidungshilfe für die Sortenwahl entwickelt, die einer weiteren Überprüfung in der Praxis bedarf

Falscher Mehltau an Salat - Regulierungsmöglichkeiten im ökologischen Salatanbau

Das Ziel des im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau geförderten Projektes besteht darin, verschiedene Maßnahmen zur Regulierung des Falschen Mehltaus an Salat zu prüfen, die mit bekannten Verfahrensweisen zu einer Gesamtstrategie zusammengeführt werden sollen. Die Untersuchungen umfassen die Prüfung und Etablierung von Sorten mit feldresistenten Eigenschaften, die Prüfung biologischer Präparate und anbautechnischer Maßnahmen wie Reihenabstand, Ausrichtung der Reihen nach der Windrichtung und Bodenabdeckung mit Vlies sowie die Kombination von Maßnahmen. Anbautechnische Maßnahmen können die Pflanzengesundheit positiv beeinflussen, sind aber nicht ausreichend, um Salatbestände vor Falschem Mehltau-Befall effektiv zu schützen. Die Bodenabdeckung mit Vlies (Agryl P50 Mulch) ergab keinen befallsmindernden Effekt. In der Prüfung von Sorten/Linien mit feldresistenten Eigenschaften wurden gute Ergebnisse erzielt. Feldresistente Eigenschaften bei den geprüften Sorten / Linien zeigten sich insbesondere dann, wenn eine mittlere Befallssituation vorlag. Bei starkem Befallsdruck konnte mit den getesteten Sorten/Linien kein ausreichender Schutz gewährleistet werden. Einige der getesteten Sorten scheinen nicht für alle Anbauregionen geeignet zu sein, sondern werden nur regional zu empfehlen sein. Die biologischen Präparate zeigten sehr gute Wirkungen bei der Prüfung in der Klimakammer und im Gewächshaus, wobei die beste Wirkung mit einem Pflanzenextrakt aus Süßholz (Glycyrrhiza glabra) erzielt wurde. Im Feld war die Wirkung des Süßholzextraktes in den Versuchen unterschiedlich zu bewerten. Weiterer Forschungsbedarf wird in der Optimierung hinsichtlich der Formulierung des Präparates in Bezug auf Regenfestigkeit und UV-Stabilität und in der Optimierung der Behandlungsparameter gesehen, um die Wirkung im Freiland zu stabilisieren

Bremia lactucae an Salat - Erarbeitung einer Entscheidungshilfe zur Sortenwahl

Erreger des Falschen Mehltaus an Salat ist der Pilz Bremia lactucae. Der Pilz besitzt eine hohe Variabilität und hat durch die Entwicklung neuer Rassen mehrfach die durch Züchtung erzielte Resistenz durchbrochen. Die Befallsgefahr hat insbesondere im ökologischen Anbau zugenommen, da direkte Regulierungsmaßnahmen fehlen. Die Entwicklung ständig neuer Erregerformen sowie das lokale Vorkommen einer Vielzahl an Erregerformen, erschweren dem Anbauer, die "richtige", resistente Sorte auszuwählen. Daher soll eine Methode erprobt werden, die es dem Anbauer ermöglicht, entsprechend der regionalen Anbausituation die Sorten auszuwählen, für die im Feld eine nur geringe Anfälligkeit zu erwarten ist

Untersuchung von Salatsorten/-linien auf Feldresistenz gegenüber Falschem Mehltau

Eleven lettuce cultivars were tested for field resistance against Bremia lactucae. Although the presence of a large number of physiological races of Bremia lactucae was evidenced to be present in various German regions, preliminary results show two lettuce cultivars with a promisingly low susceptibility to downy mildew in three different locations

Einfluss von Ozon, CO2 und Trockenstress auf das Wachstum und die Pollenproduktion der Beifuß-Ambrosie (Ambrosia artemisiifolia)

Klimaveränderungen beeinflussen das pflanzliche Wachstum und können auch einen Einfluss auf den Pollen haben. Wichtige Faktoren sind dabei erhöhte CO2-Konzentrationen, Trockenstress und Schadstoffbelastungen. Die Pollen der Beifuß-Ambrosie gehören mit zu den stärksten Allergie-Auslösern und beeinflussen die menschliche Gesundheit. In dieser Studie wurde die Beifuß-Ambrosie über die gesamte Vegetationsperiode erhöhten CO2- (700 ppm) und Ozon- (80 ppb) Konzentrationen ausgesetzt. Ferner wurde der Einfluss von Trockenstress unter unterschiedlichen CO2-Konzentrationen untersucht. Erhöhtes CO2 und Trockenstress hatten keinen Einfluss auf die Größe, Form und Oberflächenstruktur des Pollens. Bezüglich morphologischer Parameter resultierte erhöhtes CO2 in einer Zunahme des Stängelwachstums und der Hauptinfloreszenz, sowie vermehrter Pollenproduktion. Trockenstress führte zu einem reduzierten Wachstum des Stängels und der Hauptinfloreszenz und verringerter Pollen-Ausbeute. Erhöhte Ozon-Werte führten tendenziell zu einer geringeren, statistisch jedoch nicht signifikant veränderten Pollenausbeute. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass Klimaveränderungen die Entwicklung von Ambrosia-Pollen beeinflussen und dadurch auch die öffentliche Gesundheit beeinträchtigen.Stichwörter: Allergie, Infloreszenz, Klimawandel, Luftschadstoff, Stängel, VegetationsperiodeEffects of ozone, CO2 and drought stress on the growth and pollen production of common ragweed (Ambrosia artemisiifolia)Climate change will affect the growth of plants and may also influence the production of pollen. The important factors influencing climate change are increased CO2 concentrations, drought and air pollution. Common ragweed pollen is known to be strongly allergenic, thereby affecting human health. In this study, common ragweed plants were grown over an entire vegetation period under conditions of twice the ambient level of CO2 (700 ppm) and ozone (80 ppm), respectively. Furthermore, the effect of soil drought combined with different CO2 levels was investigated. Scanning electron microscopy showed no change in surface morphology and size of CO2- and drought-treated pollen. Regarding morphological parameters, elevated CO2 resulted in an increased length of the stem and the main inflorescence and higher pollen yields, whereas drought reduced the stem and inflorescence lengths and resulted in a lower pollen yield, a result that was mitigated by elevated CO2. Twice the ambient level of ozone tends to result in a reduced pollen yield. However, this was not statistically significant. These findings support the idea that the conditions of climate change will influence the development of common ragweed pollen, thereby affecting public health.Keywords: Allergy, air pollution, inflorescence, climate change, stem, vegetation perio

Repetitive Exposure to Bacteriophage Cocktails against Pseudomonas aeruginosa or Escherichia coli Provokes Marginal Humoral Immunity in Naïve Mice

Phage therapy of ventilator-associated pneumonia (VAP) is of great interest due to the rising incidence of multidrug-resistant bacterial pathogens. However, natural or therapy-induced immunity against therapeutic phages remains a potential concern. In this study, we investigated the innate and adaptive immune responses to two different phage cocktails targeting either Pseudomonas aeruginosa or Escherichia coli—two VAP-associated pathogens—in naïve mice without the confounding effects of a bacterial infection. Active or UV-inactivated phage cocktails or buffers were injected intraperitoneally daily for 7 days in C57BL/6J wild-type mice. Blood cell analysis, flow cytometry analysis, assessment of phage distribution and histopathological analysis of spleens were performed at 6 h, 10 days and 21 days after treatment start. Phages reached the lungs and although the phage cocktails were slightly immunogenic, phage injections were well tolerated without obvious adverse effects. No signs of activation of innate or adaptive immune cells were observed; however, both active phage cocktails elicited a minimal humoral response with secretion of phage-specific antibodies. Our findings show that even repetitive injections lead only to a minimal innate and adaptive immune response in naïve mice and suggest that systemic phage treatment is thus potentially suitable for treating bacterial lung infections