Evaluierung von Wildapfelarten hinsichtlich einer Toleranz gegenüber der Nachbaukrankheit

Nachbaukrankheit beschreibt das Phanomen, dass beim wiederholten Anbau derselben Geholzart oder nah verwandter Arten die Pflanzen Wuchsdepression und Ertragsverluste zeigen. Besonders betroffen sind dabei Arten in der Familie der Rosengewachse (Rosaceae), wie z.B. Rosen oder Apfel. Obwohl die Nachbaukrankheit seit Jahrhunderten bekannt ist, sind die endgultigen Ursachen bislang ungeklart. Alle im modernen Apfelanbau verwendeten schwachwachsenden Apfelunterlagen sind anfallig gegenuber der Nachbaukrankheit, was besonders in Baumschulen und Obstplantagen zunehmend problematisch ist. Eine nachhaltige und wirtschaftlich vorteilhafte Losung ware daher die Verwendung von Unterlagen, die tolerant gegenuber der Nachbaukrankheit sind. Bisher wurden beim Apfel nur wenige tolerante Genotypen beschrieben und wenig ist uber die genetischen Mechanismen bekannt, die diesen Toleranzen zugrunde liegen. Die Identifizierung von toleranten Genotypen und das Verstandnis uber die molekularen Grundlagen ist eine wichtige Voraussetzung fur die zukunftige Unterlagenzuchtung. Daher wurden 41 Akzessionen von 18 Wildapfelarten der Genbank des JKI in Dresden-Pillnitz in einem Gewachshaus-Biotest hinsichtlich ihrer Toleranz bzw. Anfalligkeit gegenuber der Nachbaukrankheit untersucht. Als Referenz wurden sieben Unterlagensorten aus anderen internationalen Zuchtungsprogrammen einbezogen. Jeder Genotyp wurde sowohl in nachbaukrankem als auch desinfiziertem nachbaukranken Boden kultiviert und anschliesend auf Basis der Biomasse bzw. des Sprosslangenwachstums als ‚anfallig‘ oder ‚weniger anfallig‘ klassifiziert. Insgesamt waren sechs Akzessionen weniger anfallig gegenuber der Bodenmudigkeit. Diese Akzessionen konnen fur eine zukunftige Zuchtung von toleranten Unterlagensorten genutzt werden. Fur die Identifizierung von potenziellen Kandidatengenen, die eine spezifische Expression im Zusammenhang mit einer Nachbaukrankheitsreaktion zeigen, wurde eine Transkriptom-Analyse durchgefuhrt. Mittels RNA-Sequenzierung wurden Genexpressionsprofile fur die anfallige Unterlage M9 und die tolerante Wildapfelart M. ×robusta 5 erstellt. Diese waren sowohl auf nachbaukrankem als auch auf desinfiziertem Boden kultiviert worden. Nach Vergleich dieser Varianten zeigten 60 Gene deutliche Unterschiede in der Genexpression. Ein Grosteil der identifizierten Gene ist an der pflanzlichen Abwehrreaktion gegenuber Pathogenen beteiligt. Zur weiteren Validierung werden diese Gene mit Hilfe der RT-qPCR getestet.