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20.12.2016

Die Weihnachtsbaum-Züchter

Die Nordmanntanne ist Weihnachtsbaum Nummer eins. Doch ihr Anbau ist aufwendig, die Ausfallraten in den Plantagen hoch. Auf der Suche nach robusten und schön wachsenden Tannen erproben Züchter die Massenvermehrung von Gewebe im Labor.

Nordmanntanne, Weihnachtsbaum, Setzlinge, Sämlinge
Nordmanntannen in Reih und Glied: Die Pflänzchen sind Klone und stammen von einer robusten und schön gewachsenen Elternpflanze ab.
Quelle: 
Baumschulen Oberdorla

Für die Forstwirtschaft ist der Weihnachtsbaum-Verkauf eine wichtige Säule im Jahresgeschäft: Knapp 30 Millionen Christbäume werden jährlich allein in Deutschland verkauft. Dreiviertel der Käufer entscheiden sich für die Nordmanntanne mit ihren weichen, dunkelgrünen Nadeln. So beliebt die Tanne ist, ihre Produktion in großen Mengen ist für die Anbauer in Baumschulen ein äußert mühsames Geschäft. Zwischen sechs und zwölf Jahre vergehen bei der Nordmanntanne vom Samen bis zum marktreifen Baum.

Nordmanntanne: schwieriger Anbau in den Plantagen

Viel Zeit, in der auch viel schiefgehen kann. „Es wird immer schwieriger, überhaupt an gutes Saatgut zu kommen“, sagt Hardy Dembny, Geschäftsführer der traditionsreichen Baumschulen Oberdorla GmbH in Thüringen. Tannen-Saatgut beziehen die Anbauer hierzulande insbesondere aus dem Nordkaukasus. Genetisch betrachtet sind die per Windbestäubung entstandenen Samen von Abies nordmanniana ein wilder Mix von durchwachsener Qualität. Schon die Aussaat gleicht einem Roulette: nur aus einem Bruchteil keimt überhaupt ein Pflänzchen. Weitere Probleme lauern in den Plantagen: Schlägt im späten Frühjahr der Frost zu, werden die frischen Tannen-Triebe zerstört und die Bäume wachsen fortan unregelmäßig. „Solche Bäume sehen scheußlich aus, sie sind entweder unverkäuflich oder müssen mechanisch nachbearbeitet werden“, sagt Dembny.

Gesucht: spätfrosttolerante Tannen mit schönem Wuchs

Daher hat Dembny ein ambitioniertes Ziel: „Wir wollen den Nordmanntannen-Produzenten Pflanzenmaterial zur Verfügung stellen, das ihnen eine hohe Ausbeute an robusten und schönen Weihnachtsbäumen garantiert.“ Mit klassischer Züchtung komme man bei den Nadelgehölzen jedoch überhaupt nicht weiter. Allein bis eine Tanne Früchte trägt, vergehen bis zu 30 Jahre - systematische Kreuzungen sind äußerst aufwendig; und die Nachkommen auszuwerten und weiterzuzüchten, würde ewig dauern.
Gemeinsam mit Pflanzenforschern von der Berliner Humboldt-Universität und vier weiteren Pflanzenbetrieben in Deutschland setzt Dembny auf ein biotechnologisches Verfahren: die in-vitro-Vermehrung von Gewebe im Pflanzenlabor. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Weihnachtsbaum-Verbundprojekt von 2012 bis 2016 im Rahmen der Förderinitiative „KMU-innovativ Biotechnologie“ mit insgesamt 2,3 Mio. Euro unterstützt.

Gewebe aus dem Samen in der Zellkultur vermehrt

Bei Erdbeeren oder Obstgehölzen gehören Zellkulturverfahren für die Massenvermehrung heute zur Routine. Bei Nadelbäumen ist diese Form der Vermehrung noch selten, allenfalls für Kiefer und Fichte gibt es erste Erfahrungen. Wenn es um die Tanne geht, gehört das Team um den Koniferen-Experten Kurt Zoglauer in Berlin weltweit zu den Pionieren. Seit dem Verbundprojekt wenden Dembnys Mitarbeiter aus Oberdorla das Verfahren auch in ihren Pflanzenlaboren erfolgreich an: Aus den Samen besonders prächtiger und gegen Spätfrost toleranter Nordmanntannen entnehmen die Forscher eine winzige Gewebeprobe. Wie in einem Stammzelllabor lässt sich der Zellhaufen nahezu beliebig vermehren und zerteilen. Aus dem Material einer Pflanze lassen sich so unzählige Ableger herstellen. Die Zelltechnik wird auch somatische Embryogenese genannt. Die erzeugten Pflanzen sind alle genetisch identisch – es sind Klone.

Um aber aus den zunächst farblosen Zellklumpen in der Petrischale grüne Tannenbäumchen heranzuzüchten, müssen die Pflanzenphysiologen mit einem Cocktail aus Wuchsstoffen nachhelfen. „Dank einiger Kniffe gelingt es uns mittlerweile schon sehr gut, aus dem Gewebe kleine Tannen sprießen zu lassen“, sagt Dembny. So haben die Forscher gelernt, dass ihre Mini-Nordmanntannen anfangs besonders gut im Dunkeln gedeihen.

Tannen, Zellkultur, Gewebe
Quelle: 
Claudia Aurich/ HU Berlin
So sehen winzige Tannen-Klone in der Kulturschale aus. Die ersten Nadeln sind schon zu sehen.

Intensive Pflege nötig

Gerade der Transfer vom Laborraum ins Gewächshaus oder ins Freiland stellte sich als besonders kritischer Schritt heraus. „Die ersten Versuche waren ernüchternd, kaum eine Pflanze überlebte den Wechsel“, berichtet Dembny. Doch zusammen mit den Baumschulbetrieben in Bautzen, Schnega und dem Gartenbauzentrum Münster-Wolbeck habe man in den vergangenen Jahren viel getüftelt und Ringversuche durchgeführt, um die Aufzucht der Pflänzchen systematisch zu optimieren. Vom Labor kommen die Tannen-Klone inzwischen für mindestens sechs Wochen in einen Klimaraum. „Hier müssen die sehr langsam wachsenden Keimlinge extrem gepäppelt werden“, verrät Dembny. Erst dann werden die Sämlinge ins Gewächshaus gebracht. „Insgesamt sind wir zu einem gut funktionierenden Verfahren gekommen.“

In den nächsten Jahren wollen die Forscher noch weiteres Know-how entwickeln, um die Aufzucht der zarten Tannen-Klonsorten zu beschleunigen. Das Anschlussprojekt wird ebenfalls vom BMBF im Rahmen von KMU-innovativ gefördert, und soll 2021 abgeschlossen sein. Für die langfristige öffentliche Förderung der risikobehafteten Projekte ist Dembny dankbar: „Wer sich mit Tannen beschäftigt, braucht unbedingt einen langen Atem“, stellt er klar. Erst in den kommenden Jahren werden die Pflanzenexperten denn auch die ersten Früchte ihrer Arbeit bestaunen können: Tannen, die möglichst gleichmäßig wachsen und denen auch der gefürchtete Spätfrost nichts anhaben kann.

Gewebe im Kryo-Archiv gelagert

Die erste kleine Plantage mit Hoffnungsträgern ist gerade einmal vier Jahre alt und steht in Oberdorla noch in Blumentöpfen. Überzeugt davon bereits eine Klonsorte mit Pflanzen, die alle von einem bestimmten Baum abstammen, wollen die Forscher für die Serienproduktion auf ihr Archiv in der Gefriertruhe zurückgreifen: Denn dort lagert auf minus 80 Grad konserviert das Gewebe-Ausgangsmaterial, aus dem die Klone einst im Labor in Pflanzen verwandelt wurden. Die Pflanzenexperten wollen sich aber nicht auf eine Ursprungspflanze konzentrieren, sondern setzen auf Vielfalt der Merkmale – schließlich sollen dereinst keine Tannen-Monokulturen entstehen.

„Mithilfe unserer Technik können wir die Nordmanntannen-Sämlinge derzeit noch nicht rentabel produzieren“, resümiert Dembny. Trotzdem steckt für den Pflanzenbauer aus Oberdorla in dem Projekt enormes Potenzial – wenn man langfristig denkt. „Bis 2030 dürfte unser Verfahren wirtschaftlich sein. Die Nordmanntanne wird auch dann noch konkurrenzlos sein – und auch in Zukunft werden Weihnachtsbäume gefragt sein.“

Autor: Philipp Graf

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