Anfälligkeit von Handelssorten

Im Rahmen eines vom Bundesprogramm Ökologischer Landbau geförderten Vorhabens wurden in den Jahren 2004-2006 Sommergerstensorten der Beschreibenden Sortenliste des Bundessortenamtes auf ihre Anfälligkeit gegenüber der Streifenkrankheit getestet.
Nach Anbau unter natürlichen Infektionsbedingungen am Standort Darzau in 2004 und in 2005 zusätzlich am Standort Dottenfelderhof wurden in 2005 und 2006 an beiden Standorten die Anfälligkeiten aller Vorjahresernten untersucht.
Bisher erwies sich nur die Sorte Baccara als befallsfrei. Diese Sorte verfügt aufgrund ihrer Abstammung wahrscheinlich über die Vada-Resistenz. Ebenfalls befallsfrei blieben die Differentialsorten 'Vada', 'Ricardo' und 'Trysil'. Durch besondere Anfälligkeit fiel die Sorte 'Alexis' auf.
Mit Abschluß des Vorhabens werden die Sortenanfälligkeiten an dieser Stelle aufgelistet.

Evaluierung genetischer Ressourcen

Im  Rahmen des EU-Projektes zur Evaluierung der genetischen Ressourcen der Gerste wurden 600 Sommergersten-Proben sukzessive in den Jahren 1999-2001 einer natürlichen Infektion unter ökologischen Anbaubedingungen ausgesetzt. Rund 300 Muster erwiesen sich mit einem Befall von unter 2% als resistent unter Feldbedingungen. Besonders auffällig war, dass unter den asiatischen Herkünften, insbesondere aus Nepal, Bhutan, China, Korea und Japan überproportional viele Proben zu finden waren, die sich gegenüber der Streifenkrankheit als resistent erwiesen, wogegen gerade bei Herkünften aus Äthiopien sehr viele besonders hoch anfällige Formen gefunden wurden. Auch die sensiblen Formen („Sense“-Typ), bei denen die erkrankten Pflanzen noch vor der Blüte der gesunden Pflanzen eingehen, sofern die Witterungsbedingungen infolge Trockenheit dies begünstigen, fanden sich unter den äthiopischen Herkünften.
Die Ergebnisse aus diesen Untersuchungen wurden veröffentlicht unter:
MUELLER,K.J.;VALÈ,G.;ENNEKING,D. 2003: Selection of resistant spring barley accessions after natural infection with leaf stripe (Pyrenophora graminea) under organic farming conditions in Germany and by sandwich test. Journal of Plant Pathology, 85/1, 9-14.

Ergebnisse der Evaluierungen

Gegenüber der lokalen Streifenkrankheit in Darzau zeigten die in der Literatur beschriebenen, verschiedentlich resistenten Muster folgende Übereinstimmungen und Abweichungen:

Muster mit der Vada-Resistenz (Rdg1a), die nach KNUDSEN (1986) in ganz Europa wirksam, aber gegenüber einem Isolat aus Marokko anfällig war, nach GATTI et al. (1992) auch resistent gegenüber den Isolaten Dg2 und Dg5 in Fiorenzuola/Italien, wie 'Vada' und 'Zita', erwiesen sich auch in Darzau als resistent. Die Vada-Streifenkrankheitsresistenz findet sich in überproportional vielen Sorten mit der MlLa-Mehltauresistenz, an die sie eng gekoppelt ist und mit der sie die gleiche Herkunft aus 'Hordeum laevigatum' teilt.

Von Mustern mit der Thibaut-Resistenz (Rdg2a), die sich in Fiorenzuola/Italien gegenüber dem Isolat 2 (GATTI et al. 1992) als resistent erwiesen, wie 'Thibaut', 'HarunaNijo', 'Galleon', 'Acuario' (ARRU et al. 2002) zeigten 'Thibaut' und 'HarunaNijo' eine geringe Anfälligkeit. Nur 'Galleon' war bisher ohne Befall.

Muster mit der Lion-Resistenz, die nach KNUDSEN (1986) gegenüber allen nordeuropäischen Isolaten anfällig, aber resistent gegenüber nordafrikanischen Isolaten war, nach MATHUR und BHATNAGAR (1992) hoch resistent in Indien, nach KLINE (1972) auch hoch resistent gegenüber Isolaten aus Carolina, Georgia, Virginia, allerdings nach SHANDS und ARNY (1944) anfällig gegenüber Isolaten aus Wisconsin, und in unseren Untersuchungen vertreten in 'Otis', 'Velvet', 'Lion', 'Plains’ und ‘Glabron’ zeigten in Darzau einen wiederholt geringen Befall.

Muster mit der Betzes-Resistenz, die nach KNUDSEN (1986) gegenüber Isolaten aus fast ganz Europa mit Ausnahme von Wales wirksam war, wie 'Betzes', 'Erbet', 'Scout', 'Nubet' und 'Wanubet' erwiesen sich in Darzau und in Fiorenzuola/Italien als hoch resistent. Nach TEKAUZ (1983) soll 'Betzes' über mehrere, nicht gekoppelte Teilresistenzen verfügen. 'Bethge II', ein Nachkomme von 'Betzes', wurde bereits von RAMME (1925) als resistent beschrieben. SKOU und HAAHR (1987) konnten bei ihren sehr umfangreichen Evaluierungen und Stammbaumanalysen eine Vielzahl resistenter Sorten auf verschiedene unmittelbare Nachkommen der Sorte 'Hanna' zurückführen. Bisher konnte nicht geklärt werden, ob der genetische Hintergrund von 'Hanna' bezüglich der Streifenkrankheitsresistenz mit dem genetischen Hintergrund der Sorte 'Betzes' übereinstimmt. Ähnliche Testergebnisse und die gleiche Ursprungsregion dieser beiden Sorten lassen aber eine hohe erbliche Übereinstimmung erwarten. Mit 'Betzes' und mit 'Hanna' weisen zwei Ausgangslinien moderner Züchtungen auf böhmische Landsorten hin. Bereits von KNUDSEN (1982) wird 'Emir' als Quelle einer Teilresistenz beschrieben, die auch in anderen Sorten wiedergefunden werden kann. In Darzau war 'Emir' in drei Testjahren einmal sehr gering befallen. Der Stammbaum von 'Emir' lässt sich zurückverfolgen auf die böhmische 'Hana', wie auch die Resistenz in 'Hannchen' (SKOU und HAAHR 1987), sowie die von DOBREV et al. (1986) als resistent beschriebene und in Darzau bisher in drei Testjahren keinen Befall aufweisende genetische Ressource 'Juliane'.

Aufgrund ihrer klimatischen Gegebenheiten sind die skandinavischen Länder und die britischen Inseln prädestiniert für das Auftreten der Streifenkrankheit. Mit 'Olli' und 'Piikkio' konnten SKOU und HAAHR (1987) auf zwei alte resistente Sorten verweisen, die aus finnischen Landsorten selektiert wurden, 'Trysil' aus einer norwegischen, 'Tystofte Kors' aus einer dänischen und 'Chevallier' und 'Archer' aus englischen Landsorten. 'Trysil', 'Tystofte Kors', 'Chevallier' und 'Archer' zeigten in Darzau keinen Befall. 'Olli' erwies sich in Kanada, wie auch in Darzau, als mehr oder weniger anfällig (TEKAUZ 1983).

In Dänemark resistent waren auch die beiden aus Uruguay stammenden Sorten 'Modia' (NILSSON 1975) und 'Ricardo' (SKOU et al. 1994). Die 'Ricardo'-Resistenz soll zur Resistenz der dänischen Sorte 'Segu' geführt haben (SKOU et al. 1994). 'Modia' und 'Ricardo' waren in Darzau bisher ohne Befall.

Die bei ATHEYA (1974) für UttarPradesh/Indien als hoch resistent beschriebene 'Vijaya' erwies sich in Darzau als gering anfällig, in Fiorenzuola hoch anfällig. Von fünf weiteren Gersten, die uns Dr. Verma aus Karnal/Haryana/Indien als streifenkrankheitsresistent zusandte, war bisher nur die Linie 'DWR16' in Darzau gering anfällig. Die anderen waren sogar hoch anfällig. Die aus Indien stammende Kapuzengerste 'HOR 144' war in Darzau über drei Jahre ohne Befall, in Fiorenzuola allerdings hochanfällig.

Das bereits von ARNY (1945) in den USA und dann wieder von GROMYKO und KOROL'SKAYA (1976) für Russland als resistent beschriebene Muster 'Persicum (CIho 2249)' war in Darzau leicht befallen. Von den bei BAIGULOVA und PITONYA (1979) aufgeführten und in Usbekistan resistenten Gersten war nur 'Bulgarskij250 (VIR 23690)' bisher in Darzau resistent. Vier weitere von diesen Autoren genannte Muster (VIR 21960, VIR 22240, VIR 22598, VIR 23689) waren anfällig. Aber auch die beiden bereits von BAIGULOVA (1976) aufgeführten Muster 'Nutans705 (VIR 26411)' und 'Nutans779 (VIR 26416)' aus Usbekistan waren bisher ohne Befall. Die von ZENISHCHEVA und MINARZHIK (1983) als Donor für Streifenkrankheitsresistenz genannte tschechische Linie 'KM1192' erwies sich in Darzau allerdings als anfällig.

Die japanische Sorte 'MoshiMugi ' erwies sich bereits bei Untersuchungen von BOBES et al. (1974) in Rumänien als streifenkrankheitsresistent und war dies in allen Vertretern gleichen Namens über längstens drei Testjahre auch in Darzau. Allerdings waren zwei in Firoenzuola getestete Herkünfte im Sandwich-Test gering anfällig. In Bulgarien konnte NAVOUSHTANOV (1989) mit den Sorten 'Titan', 'Baladi', 'Anoidium' und 'Golden Melon' sieben Isolate unterscheiden. Ein in Darzau getestetes Muster namens 'Anoidium' war in zwei von drei Testjahren gering befallen. Eine Übereinstimmung muss bei diesem botanischen Namen allerdings nicht gegeben sein.

Die beiden japanischen Sorten 'KametMugi' und 'MurasakiMochi' wurden bereits von NILSSON (1975) als in Dänemark streifenkrankheitsresistent beschrieben. Gerade die japanischen Herkünfte scheinen nach den bisherigen Ergebnissen in Darzau häufig über Resistenzen zu verfügen, doch fanden sich noch keine japanische Arbeiten über Streifenkrankheitsresistenzen (keine in Englisch! ; nicht auszuschließen, dass es japanische gibt). Bei Untersuchungen in Jugoslawien erwiesen sich 'Claroff (CIho 985)' , 'Meimi (CIho 5136)' und 'CIho 7937' als resistent gegen alle 15 Isolate aus verschiedenen Regionen (SU et al. 1989).

Von 36 nach künstlicher Infektion mit der Sandwich-Methode in Fiorenzuola geprüften Mustern, die in Darzau zwei Jahre ohne Befall waren, erwiesen sich 'Scout(HOR 11475)', 'Nackta', 'Moderna', 'ZeinersImmune(HOR 333)', 'Weihenstephaner(PI 268183)', 'KobaiSai' und 'Kodama13(PI 182612)' als hoch resistent. 'YaneHadaka-Selection', 'MochiMugiI(HOR 166)', 'DangoMugi', 'HsinHsien', 'HaruMakiShu', 'Mongolia(CIho14177)', 'Paradies', 'Hiberna', 'Sarubori', 'Mitsukiko'  und 'Fayette' zeigten in Fiorenzuola einen geringen Befall. 'Vijaya (PI 428409)', 'Romania(PI 306469)', 'HOR 144' und 'Xizang(PI 328693)' erwiesen sich in Fiorenzuola als besonders hoch anfällig. Aufgrund dieser Ergebnisse muss davon ausgegangen werden, dass es sich in Darzau und Fiorenzuola um unterschiedliche Rassen der Streifenkrankheit handelt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die beiden Isolate in Fiorenzuola unter dem Aspekt höchster Virulenz ausgewählt wurden.

Empfehlenswerte Differentialsorten zur Unterscheidung von Virulenzen
Zita, Rdg1a,Vada-Resistenz, resistent in ganz Europa, anfällig in Marokko
Betzes, Betzes-Resistenz, resistent in fast ganz Europa, anfällig in Wales
Otis, Lion-Resistenz, resistent in Indien, Nordafrika und Carolina, Georgia, Virginia/USA, anfällig in Nordeuropa und Wisconsin/USA
Vijaya, resistent in Indien, anfällig in Darzau, hochanfällig in Fiorenzuola/Italien
Ricardo, resistent in Darzau, resistent in Dänemark
Thibaut, Rdg2a,Thibaut-Resistenz, resistent gegen Isolat2, anfällig für I5
Aramir, resistent gegen Isolat5, anfällig für I2 (PECCHIONI et al.1999),anfällig in Darzau
Nudinka,Cleistogamic-Typ, hochanfällig für I2 und I5 in Fiorenzuola
GAW152-11=PI 382625, Sense-Typ in Darzau
Hochanfällige Muster: Ethiopia26=OU E 309, E443/4=PI 358512, E363/8=PI 356477
Mittelhochanfällig: Jet

Diskussion

Bei den ursprünglich im europäischen Raum beheimateten resistenten Landsorten handelt es sich offensichtlich um eine Widerstandfähigkeit auf der Basis einer Akkumulation von Teilresistenzen, also eines besser angepassten Stoffwechsels. Die jahrzehntelange Kreuzungszüchtung hat aber zwangsläufig zu einer Aufspaltung dieser Teilresistenzen beigetragen, so dass es eher zufällig ist, wenn Teilresistenzakkumulationen in modernen Sorten gefunden werden. Andererseits kann aber eben auch davon ausgegangen werden, dass eine Kreuzungszüchtung auf der Basis eines breiten Spektrums moderner Zuchtsorten unter den Bedingungen eines natürlichen Befalls mit entsprechender Selektion auf widerstandfähige Formen wieder zu einer Akkumulation von Teilresistenzen führt. Da bei Teilresistenzen davon auszugehen ist, dass ein komplexes physiologisches Geschehen zugrunde liegt, das zu der Widerstandfähigkeit führt, kann der Blick auch auf die Zusammenhänge gelenkt werden, in denen die Krankheit auftritt.
Es ist zu erwarten, dass Gerstenpflanzen, die mit kühleren Temperaturen in der Jugendentwicklung besser zurecht kommen, auch für die Streifenkrankheit keinen Angriffspunkt bieten. Blätter, in denen sich beispielsweise aufgrund höherer Chlorophylldichten ein dichterer Zellsaft bildet, weisen auf eine höhere Kälteverträglichkeit. Auch die Hemmung des Ährenschiebens bei den sehr sensiblen Formen aus Äthiopien, verbunden mit einer längeren Bestockung nach Befall mit der Streifenkrankheit („Sense“-Typ), führt zu dunkelgrüneren Blättern. Damit werden sie kälteverträglicher, aber wegen schwachen Wurzelwachstums auch trockenheitsempfindlicher. Interessanterweise erzeugt die Gerste über die Erkrankung in diesem Falle den Zustand, dessen sie zuvor entbehren musste.
Die auffallende Häufigkeit von Resistenzen bei Herkünften aus Nepal, Bhutan, China, Korea, Japan weist ebenfalls darauf hin, dass bei diesen Herkünften eine bessere Anpassung an kühlere Temperaturen in der Jugendentwicklung vorliegen könnte. In Nepal und Bhutan wird die Gerste in Höhenlagen angebaut, in Korea und Japan bevorzugt im zwar frostfreien, aber kühlen Winteranbau.
Nach den bisherigen Erfahrungen in Darzau scheint in dieser Region für eine Selektion auf Streifenkrankheitsresistenz die Anlage des Zuchtgartens unter Befallsdruck mit mittelhochanfällig infizierten Gersten in Infektionsstreifen ausreichend zu sein, damit solche Formen selektiv ausgeschlossen werden können, die unter natürlichen Befallsbedingungen mehr als 3 streifenkranke Pflanzen pro m² aufweisen.

Zusammenfassung der Evaluierung genetischer Ressourcen

Kühl-feuchte Witterungsverhältnisse während der Keimung begünstigen das Auftreten der Streifenkrankheit. Probleme mit der Streifenkrankheit kann es nach Literaturangaben in Europa in Skandinavien, England, Deutschland, Norditalien, Tschechien, Jugoslawien, Bulgarien und Rumänien geben und auch in einigen Staaten Nordamerikas einschließlich Kanada, sowie in Nordafrika, Russland, Ukraine, Indien, China und Korea. In Sortimenten aus nahezu allen Regionen liessen sich resistente Gersten finden, wobei überproportional viele resistente Muster aus Ostasien stammten und äthiopische Herkünfte besonders anfällig waren. Da äthiopische Gersten als Quelle verschiedenster Resistenzen vielfach in moderne Zuchtsorten Eingang gefunden haben, sollte die Streifenkrankheit in der Selektion für einen ökologischen Anbau nicht vernachlässigt werden. Eine Selektion unter natürlichen Befallsbedingungen wird für das zu erwartende Anfälligkeitsrisiko unter nordostdeutschen Verhältnissen ausreichend sein, wenn ein Niveau von unter 4 streifenkranke Pflanzen pro m² erreicht werden kann. Auf diesem Niveau sollten weder Ertrags- noch Qualitätsverluste zu erwarten sein.

Von jedem Muster wird nach der Abreife der Ähren ein größeres Büschel geerntet, gedroschen und im Folgejahr wieder auf 1m² Fläche in der gleichen Weise zwischen durchgehend infizierten Parzellen ausgesät. In diesem zweiten Anbaujahr erfolgt nun das Auszählen aller aufgelaufenen Pflanzen pro m² im Stadium EC 11 (1-Blatt-Stadium) und in den Stadien EC 31 (Bestockungsende/Schossbeginn) und EC 61 (Ährenschieben/Blüte) das Auszählen kranker Pflanzen pro m². Die Gersten wurden auf +/- lehmigen Sandböden in der Nähe von Darzau angebaut. Der durchschnittliche Jahresniederschlag in der Region liegt bei 600 mm.

Förderung

Die Arbeiten zum Thema Streifenkrankheit wurden über die Jahre hinweg unterstützt von der Mahle-Stiftung/Stuttgart, dem Rudolf-Steiner-Fonds/Nürnberg, dem Saatgutfonds der Zukunftsstiftung Landwirtschaft/Bochum , der Europäischen Union unter "EU-Genres CT 98-104" und zuletzt vom Bundesprogramm Ökologischer Landbau.

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Zuletzt aktualisiert : 04.04.2008