Gesucht: robuste Proteinbündel

Welche Mikrobenarten leben in kranken, welche in gesunden Erbsenwurzeln? Lukas Wille und Seraina Vonzun im FiBL-Labor. (Foto: Anja Wille Schori)

Hülsenfrüchte stecken voller Proteine. Der Anbau liegt im Trend, die Flächen steigen. Doch im Biolandbau bedrohen Pilzkrankheiten den Anbau. Deshalb suchen FiBL-Forschende mit innovativen Methoden nach robusten Sorten.

Sie versorgen Mensch und Tier mit wertvollen Proteinen, den Ackerboden mit Stickstoff und sind gute Bienenweiden: Hülsenfrüchte wie Erbse und Lupine. Besonders für die Biolandwirtschaft sind sie essenziell, da Biolandwirte gänzlich auf synthetischen Stickstoffdünger verzichten. Leider erschweren verschiedene Pilzkrankheiten die Kultur und verlangen Anbaupausen von bis zu zehn Jahren. Um resistentere Sorten zu finden, arbeitet die FiBL-Züchtungsgruppe gemeinsam mit nationalen und internationalen Partnern an der Verbesserung von Erbse und Lupine. Denn seit 1998 verfolgt das FiBL das Ziel, die Biozüchtung und den unabhängigen Saatgutmarkt zu fördern.

Erbsenlinien, die schädlichen Pilzen trotzen

Im Erbsenanbau sind Wurzelkrankheiten ein bedeutendes Problem. Sie zeigen sich meist dann, wenn Erbsen wiederholt auf demselben Feld angebaut werden. Um eine grosse Anzahl verschiedenster Erbsenlinien auf Krankheitsresistenz prüfen zu können, entwickelte der FiBL-Forscher Lukas Wille in seiner 2020 abgeschlossenen Doktorarbeit ein Resistenz-Testverfahren. So konnten aus über 300 Erbsenlininen die robusten Linien identifiziert werden, die eine deutliche Resistenz gegen den Pilzbefall aufweisen – die anderen zeigen auf krankem Boden starke Krankheitssymptome und wachsen deutlich langsamer. Diese vielversprechenden Resultate sollen nun Biozüchterinnen und -züchtern zugutekommen. In enger Zusammenarbeit mit der biodynamischen Getreidezüchtung Peter Kunz wird das Testverfahren für die Züchtungsarbeit angepasst.

Nützliche Mikroben als Pflanzenhelfer

Die Doktorarbeit von Lukas Wille zeigte ausserdem, dass sich in den Wurzeln anfälliger und resistenter Erbsensorten unterschiedliche Mikroben ansiedeln. So werden beispielsweise resistente Sorten verstärkt von nützliche Mykorrhizapilzen besiedelt. Weitere Zusammenhänge zwischen der Resistenz einer Erbsensorte, den Krankheitserregern und der mikrobiellen Gesellschaft im Boden untersucht Lukas Wille derzeit in einem Folgeprojekt.

Renaissance der Weissen Lupine

Die gegenwärtig enormen Sojaimporte für Futter und Nahrung in Europa sind ökologisch hochproblematisch. Hier bietet sich die Weisse Lupine mit ihrem hohen Proteingehalt und tiefen Nährstoffbedarf als Alternative an. Der Lupinenanbau ist jedoch durch die Brennfleckenkrankheit Anthraknose stark eingeschränkt. Sie wird durch den samenbürtigen Pilz Colletotrichum lupini verursacht. Auch wenn das Saatgut nur gering befallen ist, kann die Ernte unter den hiesigen klimatischen Bedingungen vollständig ausfallen. Für einen erfolgreichen Anbau der Weissen Lupine ist es daher wichtig, den Krankheitserreger zu verstehen und resistentes Zuchtmaterial zu finden. FiBL-Forscherin Christine Arncken züchtet seit 2014 Weisse Lupinen mit verbesserter Anthraknoseresistenz. In ihrem Team arbeitet auch Joris Alkemade, der in seiner Doktorarbeit ein Testsystem entwickelt hat, das die Resistenz einer Lupine schon im Jugendstadium in der Klimakammer erkennen lässt. Dabei zeigten sich die Sorte Frieda sowie äthiopische Landsorten besonders resistent gegen den Anthraknosebefall. Diese Resultate bestätigten sich in den Feldversuchen. Ausserdem konnte Joris Alkemade zeigen, dass die Anthraknose vor allem durch einen bestimmten aggressiven Pilzstamm verursacht wird und dass dieser weltweit verbreitet ist. Derzeit sucht Joris Alkemade nach molekularen Markern, die einen Hiinweis darauf geben, welche Sorten besonders resistent sind. Diese Marker könnten anschliessend für Diagnosezwecke in der Biozüchtung verwendet werden, um robuste Sorten schneller zu finden.

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Pierre Hohmann