WP3

WP3: Reaktion von Apfelpflanzen auf ARD belasteten Böden


Sprecher: Dr.Hendryk Flachowsky, JKI

Sprecherin: Prof. Dr. Traud Winkelmann, LUH

Die Veränderungen des Bodenbioms in ARD belasteten Böden werden in WP2 sehr detailliert analysiert.  Daran anknüpfend konzentriert sich WP3 auf die Reaktionen der Pflanze auf diese Böden. Darin liegt ein Schlüssel zum Verständnis der Spezifität und der Persistenz der Nachbaukrankheit bei Apfel. Die Reaktionen der Pflanze werden von den ORDIAmur-Partnern in WP3 sowohl auf Ebene der Genexpression als auch auf Ebene der Metabolite des Sekundärstoffwechsels untersucht. In der ersten Phase konnte gezeigt werden, dass Apfelwurzeln verschiedener Genotypen eine unterschiedlich starke Stressantwort aufwiesen. Das zeigte sich im antioxidativen Potential, vor allem aber in einer Akkumulation von Phytoalexinen sowie einem Anstieg in der Expression der dafür verantwortlichen Gene. Darüber hinaus wurden frühe ARD-Indikatoren auf mikroskopischer Ebene identifiziert. Zu diesen gehören Verbräunungen und Verschwärzungen verbunden mit einer Besiedlung durch Pilze (Nectriaceae) und Actinobakterien sowie einer verringerten Wurzelhaarbildung (Abb. 1). Zusammen mit einer Auswahl an frühen Markern auf Ebene der Genexpression erlauben diese die gezielte Testung von Managementmaßnahmen (WP4). Eine solche Maßnahme, an der im Rahmen von WP3 gearbeitet wird, wäre eine Inokulation von Pflanzgut mit antagonistischen oder wachstumsfördernden endophytischen Mikroorganismen. Gleichzeitig soll das erhaltene Wissen dazu genutzt werden, ARD tolerante Unterlagen zu entwickeln. Erste ARD tolerantere Malus Genotypen wurden bereits identifiziert.


Schwerpunkte und Projekte  im  WP3:

  • Wurzelmorphologie:  P5, P8
  • Stressreaktionen, insbesondere Phytoalexine: P6, P17
  • Transkriptomuntersuchungen und Markerentwicklung: P7
  • Endophytische Mikroorganismen: P8, P9

Abb. 1: Schwärze- und Nekrose-Symptome in nachbaukranken Feinwureln der Apfelunterlage M26; mikroskopischer Nachweis infizierter brauner Zellen in der Rhizodermis nach 28 Tagen Kultur (a), Nahaufnahme nekrotischer Zellgruppen (b), symptomfreier gesunder Wurzelbereich nach 25 Tagen Kultur (c). Foto: Gisela Grunewaldt-Stöcker

FKZ: 031B0025A-K