Forschungskonzept zum ökologischen Landbau der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL)

Am 28. Mai 2002 wurde das Forschungskonzept zum ökologischen Landbau der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) vom Kollegium und am 10. Juni vom Kuratorium der FAL beschlossen. Sie ergänzt das Forschungskonzept des Instituts für ökologischen Landbau (Ökologie & Landbau 3/2002) in Trenthorst und macht das Thema zu einer Aufgabe der gesamten Anstalt. Die 11 Institute der FAL decken die Gebiete und Forschungsdisziplinen ab, die für eine fundierte wissenschaftliche Bearbeitung dieser Fragen im ökologischen Landbau erforderlich sind. Die Forschung für den ökologischen Landbau geschieht im interdisziplinären Verbund

Forschung für den Ökolandbau in der FAL

In den letzten Jahren hat sich in der FAL eine beträchtliche Kompetenz zu Fragen des Ökolandbaus entwickelt. Viele Aktivitäten sind durch Drittmittel initiiert und finanziert, so dass eine weitere Stabilisierung erforderlich ist. In den Beiträgen und auch den Diskussionen des Kolloquiums zeigte sich teilweise noch zu geringe Vernetzung der Aktivitäten zwischen den Instituten, die weiter zu verbessern ist. Die Zusammenarbeit zwischen dem Institut für ökologischen Landbau (OEL) und den anderen Instituten der FAL hat sich erfreulich entwickelt, kann aber noch weiter vertieft werden. Das Institut OEL hat einen Versuchsbetrieb und ein breites Netzwerke im Ökolandbau aufgebaut. In Trenthorst gibt es einen anerkannt ökologisch geführte Versuchsbetrieb mit umfangreichen Flächenausstattung und Tierbeständen. Netzwerke und der Versuchsbetrieb sind grundsätzlich für andere Institute verfügbar

RNA-Mediated Gene Silencing Signals Are Not Graft Transmissible from the Rootstock to the Scion in Greenhouse-Grown Apple Plants Malus sp.

RNA silencing describes the sequence specific degradation of RNA targets. Silencing is a non-cell autonomous event that is graft transmissible in different plant species. The present study is the first report on systemic acquired dsRNA-mediated gene silencing of transgenic and endogenous gene sequences in a woody plant like apple. Transgenic apple plants overexpressing a hairpin gene construct of the gusA reporter gene were produced. These plants were used as rootstocks and grafted with scions of the gusA overexpressing transgenic apple clone T355. After grafting, we observed a reduction of the gusA gene expression in T355 scions in vitro, but not in T355 scions grown in the greenhouse. Similar results were obtained after silencing of the endogenous Mdans gene in apple that is responsible for anthocyanin biosynthesis. Subsequently, we performed grafting experiments with Mdans silenced rootstocks and red leaf scions of TNR31-35 in order to evaluate graft transmitted silencing of the endogenous Mdans. The results obtained suggested a graft transmission of silencing signals in in vitro shoots. In contrast, no graft transmission of dsRNA-mediated gene silencing signals was detectable in greenhouse-grown plants and in plants grown in an insect protection tent

Resistance Breeding in Apple at Dresden-Pillnitz

Resistance breeding in apple has a long tradition at the Institute of Fruit Breeding now Julius Kuehn-institute in Dresden-Pillnitz. The breeding was aimed at the production of multiple resistance cultivars to allow a more sustainable and environmentally friendly production of apple. In the last decades a series of resistant cultivars (Re®-cultivars) bred in Dresden-Pillnitz has been released, ‘Recolor’ and ‘Rekarda’ in 2006. The main topic in the resistance breeding programme was scab resistance and the donor of scab resistance in most cultivars was Malus x floribunda 821. Due to the development of strains that are able to overcome resistance genes inherited by M. x floribunda 821 and due to the fact that single resistance genes can be broken easily, pyramiding of resistance genes is necessary. Besides scab, fire blight and powdery mildew are the main disease for which a pyramiding of genes is aspired in Pillnitz. Biotechnical approaches are necessary for the early detection of pyramided resistance genes in breeding clones. This paper will give an overview of the resistance breeding of apple in Pillnitz and the methods used

Breeding of resistant strawberry cultivars for organic fruit production – Diallel crossing strategies and resistance tests for Botrytis cinerea and Xanthomonas fragariae

Organic strawberry production suffers from high yield losses caused by numerous fungal and bacterial diseases. Two of the most important diseases are the grey mould disease caused by Botrytis cinerea Pers. (teleomorph Botryotinia fuckeliana), and the bacterial angular leaf spot disease caused by Xanthomonas fragariae (Kennedy & King). Beside cultivation methods and organic plant protection measures, the development of resistant cultivars seems to be the most promising strategy in order to improve the productivity in organic strawberry cultivation. Therefore, we established resistance tests to determine resistant and susceptible strawberry cultivars and breeding selections. In a first run, 40 different cultivars and selections were tested for their susceptibility towards B. cinerea by artificial inoculation of fruits and leaves and evaluation of the disease symptoms. Plants of 40 cultivars were tested for susceptibility to X. fragariae by artificial inoculation in the greenhouse. In a diallel crossing approach, 12 commonly cultivated strawberry cultivars have been crossed reciprocally and propagated in a field trial. Important characteristics of the progeny such as ripening time, yield, morphological traits and occurrence of diseases have been evaluated for a period of two consecutive years and lead to the determination of general (GCA) and specific (SCA) combining abilities. Together with the results of the resistance tests we identified a set of genotypes that show resistant characteristics towards B. cinerea and might be suitable for use in organic cultivation systems. Furthermore, they can be used for targeted breeding experiments in the future

German Fruit Genebank – looking back 10 years after launching a national network for sustainable preservation of fruit genetic resources

Das Nationale Fachprogramm zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen landwirtschaftlicher und gartenbaulicher Kulturpflanzen ist die Arbeitsgrundlage aller Aktivitäten auf dem Gebiet der Erhaltung obstgenetischer Ressourcen in Deutschland. Die Erhaltung obstgenetischer Ressourcen, die in Deutsch­land bereits eine sehr lange Tradition hat und bis in die frühen Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts zurückreicht, ist die Grundlage für eine langfristige Sicherung des Obstbaus. Bereits seit dieser Zeit wird eine Vielzahl an Sorten unterschiedlicher Obstarten in staatlichen und nichtstaatlichen Sammlungen erhalten. Die Deutsche Genbank Obst (DGO) wurde als dezentrales Netzwerk vor 10 Jahren mit dem Ziel gegründet, die Erhaltung verschiedener Sammlungen von genetischen Ressourcen zu koordinieren, um somit das Risiko eines Verlustes von Obstsorten zu minimieren. Die DGO besteht zum gegenwärtigen Zeitpunkt aus sechs obstartenspezifischen Netz­werken mit insgesamt 41 Sammlungen, die von Partnern sowohl an Bundes- und Landeseinrichtungen als auch in Landkreisen und Kommunen sowie von Vereinen und Privatpersonen erhalten werden. Da der Echtheitsüberprüfung der Obstsorten höchste Priorität beigemessen wird, war es in den letzten Jahren das Ziel, in den Sammlungen der Partner Bestimmungen der Sortenechtheit sowohl pomologisch als auch molekulargenetisch durchzuführen. 75% der Apfelsorten, die für die DGO ausgewählt wurden und ca. 60% der Kirschsorten konnten bisher als sortenecht bestimmt werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde der erste Reiseraustausch zum Aufbau von Duplikaten in den Sammlungen organisiert, um das in den Kooperationsvereinbarungen gestellte Ziel, Erhaltung der Sorten an mindestens zwei verschiedenen Standorten mit jeweils mindestens zwei Bäumen, schrittweise zu erfüllen. Die Öffentlichkeitsdarstellung der DGO erfolgt über die Webseite www.deutsche-genbank-obst.de, wobei die Datenbank mit den Sorten- und Akzessionsdaten den Schwerpunkt des Internetauftrittes bildet. Zukünftig werden schrittweise Charakterisierungs- und Evaluierungsdaten sowie Fotos für alle Sorten der Sammlungen integriert. DOI: 10.5073/JfK.2019.02-03.01, https://doi.org/10.5073/JfK.2019.02-03.01In Germany, all activities of long-term preservation, utilization, research and development of fruit genetic resources are based on the German National Program for Genetic Resources of Agricultural and Horticultural Plants. The preservation of fruit genetic resources is the basis for ensuring a sustainable fruit production in Germany. It has a long-lasting tradition, which reaches back to the early decades of the 20th century. Ever since, a multitude of cultivars of different fruit crop species is preserved in public and private germplasm collections. The German Fruit Genebank has been established as a decentralized network 10 years ago aiming at the coordination of the different germplasm collections in Germany to minimize the risk of losing fruit genetic resources. The German Fruit Genebank is organized in species-specific networks. Currently, six of those networks consisting of 41 different collections are held at federal and state governmental institutions as well as in communities and towns, non-governmental organizations, and by private individuals. Because of high priority, the first projects characterizing the genetic resources on trueness-to-type based on pomological and molecular characters were completed in the last few years. About 75% of the apple cultivars belonging to German Fruit Genebank and ~60% of the cherry cultivars could be determined as true-to-type. Based on the results exchange of plant material will be organized between the partners of the German Fruit Genebank in order to duplicate the cultivars within the established fruit-specific networks and fulfil the aim of the cooperation agreement. The German Fruit Genebank is represented at the web site www.deutsche-genbank-obst.de, including the database of the cultivars and acces­sion data as focal point. Data from systematic characterization and evaluation along with photographs will be uploaded for all the cultivars preserved in this decentralized network. DOI: 10.5073/JfK.2019.02-03.01, https://doi.org/10.5073/JfK.2019.02-03.0