Forschung

Forschungsthemen

Gerechnet nach Euro, zählt die Weinrebe zu den Nutzpflanzen mit dem höchsten Ertrag pro Fläche. In unserer Region hat eine über zwei Jahrtausende gewachsene Kultur und Tradition sehr hohe Qualitätsstandards hervorgebracht. Diese Qualität hat aber ihren Preis: der Weinbau in Europa ist für etwa 70% des europäischen Verbrauchs an Fungiziden verantwortlich.

Die Verbraucher fragen zunehmend nach Lebensmitteln, die auf nachhaltige Weise unter Schonung der natürlichen Ressourcen erzeugt wurden.

Aus dieser Schere kommen wir nur heraus, wenn es uns gelingt, nachhaltige Wege des Pflanzenschutzes zu entwickeln. Bei der Erzeugung von Wein spielten Beobachtung, Wissen und Erfahrung seit jeher eine zentrale Rolle. Dies gilt auch für gute Wissenschaft. Bei der Verbindung von Wissenschaft und Weinbau, hatte unsere Region immer schon die Nase vorne. Diese Tradition soll in Vitifutur für die Herausforderungen der Zukunft weiterentwickelt werden.

Piwi-Reben

Der Anbau von pilzwiderstandsfähigen Rebsorten zählt inzwischen zum wirkungsvollsten Ansatz im ökologischen Weinbau. Die Resistenz gegen die aus Nordamerika eingeschleppten Erreger des Falschen Mehltau (Reben-Peronospora) und Echten Mehltau (Oidium) beruht auf genetischen Faktoren, die vor allem aus nordamerikanischen Wildreben eingekreuzt wurden. Nur über einen jahrzehntelangen Züchtungsprozess konnte diese Resistenz von dem qualitätsmindernden „Fuchston“ dieser „Amerikanerreben“ getrennt werden. Diese Piwi-Reben erlauben es, den Einsatz von Fungiziden drastisch zu reduzieren.

Diese Erfolgsgeschichte gilt es nun langfristig zu sichern – die Natur bleibt nämlich nicht stehen. Neue Stämme der Reben-Peronospora sind in der Lage, die Resistenz der Piwi Reben zu überwinden. Wir suchen daher nach neuen Resistenzfaktoren, die man dafür nutzen kann, die Resistenz der Piwi-Reben zu sichern. Daher untersuchen wir mit den neuesten molekularbiologischen, biochemischen und mikroskopischen Methoden, was geschieht, wenn diese neuen Stämme auf anfällige Rebsorten oder Piwi-Reben treffen.

Wir entwickeln molekulare Sonden, womit wir diese neuen Stämme diagnostizieren und ihre Ausbreitung nachvollziehen können. Gleichzeitig arbeiten wir daran, die Wirksamkeit neuer Resistenzquellen, zum Beispiel aus asiatischen Wildreben, zu prüfen. Diese werden dann auf natürlichem Wege in Piwi-Reben eingekreuzt. Dieser Kreuzungsprozess lässt sich über molekulare Untersuchungen schneller und präziser zum Ziel zu bringen, ohne dass man dafür Gentechnik einsetzen muss.

Auf der Basis dieses Wissens entwickeln wir dann neue Verfahren, um die Infektionskette unterbrechen und den Einsatz von Fungiziden minimieren zu können. Ebenso lassen sich diese Erkenntnisse in konkrete Empfehlungen für den Weinbau übersetzen oder in Prognosewerkzeuge integrieren, wie etwa in das netzbasierte Portal Vitimeteo (http://www.vitimeteo.de/), was in der Region entwickelt wurde und inzwischen von zahlreichen Winzern regelmäßig genutzt wird.

Viruskrankheiten

Viren leben nicht. Sie nutzen aber andere Lebensformen, um sich zu vermehren und zu verbreiten. Die Viruskrankheiten der Rebe nutzen vor allem Insekten, aber auch Fadenwürmer. Durch Globalisierung und Klimawandel tauchen neue Insekten in der Region auf. Welche Viren führen sie mit sich und wie breiten sich diese neuen Virusarten aus?

Um dies zu verstehen, werden in Zusammenarbeit mit der Weinwirtschaft Proben genommen und auf wichtige, schon bekannte Virenarten mithilfe serologische oder molekulare Methoden untersucht. Die Kartierung der Vorkommen erlaubt es, Epizentren der Verbreitung einzugrenzen. Gleichzeitig erhält man so Informationen zur Anfälligkeit der angebauten Sorten.

Es gibt jedoch auch neu eingewanderte oder gar noch völlig unbekannte Virusarten, die von den bisherigen Nachweismethoden nicht erfasst werden. Hier arbeiten wir an innovativen Verfahren der Diagnose, wobei neueste Entwicklungen der Technologie zum Einsatz kommen.

Neuartige Antikörper, sogenannte Nanobodies, erlauben es, verschiedene Virusarten aufgrund kleiner Unterschiede in ihren Hüllproteinen, zu unterscheiden. Gleichzeitig werden Unterschiede in der viralen RNA über eine molekulare Differentialdiagnostik nachgewiesen.

Diese neuen Verfahren erlauben es nicht nur, die Verbreitung dieser Viren dingfest zu machen, sondern auch, die Übertragung der Viren auf die Insekten und die Infektion neuer Pflanzen zu verstehen.

In befallenen Flächen wurden verschiedene Rebsorten angepflanzt, um die Ausbreitung in flagranti beobachten zu können. Mit von der Partie sind auch neuartige Unterlagsreben, denen eine Virusresistenz zugesprochen wird. Die Ergebnisse lassen sich unmittelbar in die Praxis übersetzen, da man betroffenen Betrieben wichtige Hinweise für die Verwendung von Sorten in virusverseuchten Flächen an die Hand geben kann.

Esca & Co.

Im Gegensatz zu den aus Amerika eingeschleppten Krankheiten Falscher und Echter Mehltau kamen die holzzerstörenden Pilze vermutlich immer schon in der Region vor. Neu ist freilich, dass sie immer häufiger den Weinstock zum Absterben bringen. Man schätzt, dass allein in Frankreich über 10% der Weinberge betroffen sind, Tendenz steigend. Die Zahlen in Deutschland sehen nicht besser aus.

Was hier vor sich geht, ist noch weitgehend unbekannt – es ist noch nicht einmal klar, welcher Pilz als Ursache für Esca oder die anderen holzzerstörenden Krankheiten verantwortlich ist. Aus ersten Beobachtungen im Freiland wissen wir schon, dass sich verschiedene Rebsorten in ihrer Anfälligkeit unterscheiden. Dies gilt es nun, über Versuche mit kontrollierter Infektion wissenschaftlich abzusichern. Dies erlaubt es dann, in einem betroffenen Gebiet durch Pflanzung weniger anfälliger Sorten zu reagieren.

Die Natur hat aber auch hier schon vorgesorgt – in der letzten Population der Europäischen Wildrebe, auf der Halbinsel Ketsch zwischen Karlsruhe und Mannheim, gibt es Pflanzen, die einer Infektion mit holzzerstörenden Pilzen recht gut widerstehen können. Diese vom Aussterben bedrohte Stamm-Mutter der Weinrebe birgt also genetische Faktoren, die für die Züchtung einer neuen Generation von resistenten Reben genutzt werden können.

Das ist jedoch ein langer Weg. Wir versuchen daher parallel dazu herauszufinden, unter welchen Bedingungen diese Pilze ihre tödliche Wirkung auf ihre Wirtspflanze entfalten. In Laboruntersuchungen mit Zellkulturen von Rebsorten und mit Versuchen an ganzen Pflanzen arbeiten wir daher an Möglichkeiten, das Immunsystem der Pflanze zu aktivieren und den Pilz davon abzuhalten, sein tödliches Gift zu erzeugen.

Wenn es uns gelingt, diese Signale zu identifizieren, können wir Faktoren dingfest machen, die man in der weinbaulichen Praxis besser vermeidet, um den Ausbruch dieser Krankheit zu verhindern.






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