Braune Blätter, kleine Netze an deren Unterseite und schlechte Fruchtqualität: Nicht nur Hobbygärtner kennen dieses Bild von ihren Erdbeerbeeten. Auch der kommerzielle Erdbeeranbau erleidet jedes Jahr große Verluste durch die Verursacher dieses Bildes: die Spinnmilben. Insbesondere in trockenen Sommern und in Gewächshäusern saugen die winzigen Tiere oft in großer Zahl an der Unterseite der Erdbeerblätter und schädigen die Pflanze und somit auch die Ernte. Bislang hilft dagegen nur chemischer Pflanzenschutz. Im Verbundprojekt „SPIRED“ haben Pflanzenforscher nun nach Erdbeersorten gesucht, die gegen die Gemeine Spinnmilbe resistent sind.
600 Wildarten getestet
„Wir verfügen mit der Professor-Staudt-Collection über die größte Erdbeer-Wildartensammlung in Europa“, erzählt Klaus Olbricht, Züchtungsforscher bei der Firma Hansabred GmbH & Co. KG, „600 Wildartherkünfte und zusätzlich eine Sammlung von 200 Kultursorten.“ Während die Kultursorten über fast 260 Jahre hinsichtlich Eigenschaften wie Ertrag, Fruchtgröße und Geschmack optimiert worden sind, verbergen sich in Wildarten andere wertvolle Eigenschaften. Häufig finden sich neben interessanten Aromamustern auch Resistenzen gegen Umweltstress wie Trockenheit, aber auch gegen Krankheiten oder eben Pflanzenschädlinge.
Die Forscher haben daher Exemplare der 600 Wildartherkünfte genommen und mit der Spinnmilbe infiziert. Und tatsächlich fanden sie Arten, die nicht anfällig gegen diesen Schädling sind. Eine davon kreuzten sie mit der beliebten kommerziellen Sorte „Senga Sengana“ und erzeugten nach den Mendelschen Vererbungsregeln durch Selbstung einer Kreuzungspflanze (F1) eine sogenannte F2-Spaltungspopulation. In deren Pflanzen kommen die vielen möglichen Varianten an Allelkombinationen der Elternpflanzen zur Ausprägung. Diese Spaltungspopulation untersuchte das Forschungsteam auf potenzielle Resistenzmechanismen.
„Bei der Erklärung der Toleranzausprägung ist ein klares Bild noch nicht zu zeichnen“, erklärt Olbricht, „das ist sehr komplex und nicht auf eine Ursache zurückzuführen.“ Daher läuft die Forschung auch heute noch weiter, obwohl die dreijährige Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative „KMU-innovativ“ nur von 2013 bis Anfang 2016 andauerte. Insgesamt steuerte das BMBF knapp 489.000 Euro bei. Beteiligt waren außer der Firma Hansabred die Technische Universität Dresden (Institut für Botanik, Dresden), das Julius-Kühn-Institut in Quedlinburg und als externe fachliche Partner ohne Förderung das Institut für Botanik der Universität Würzburg und das spanische landwirtschaftliche Forschungsinstitut IFAPA.
Drei Resistenzmechanismen wahrscheinlich
Inzwischen zeichnet sich ab, dass mindestens drei Mechanismen an der Abwehr der Spinnmilben beteiligt sind. Da ist zum Einen der morphologisch-anatomische Effekt, oder einfach gesagt: der Aufbau des Laubblattes der Erdbeere. Bestimmte Strukturen scheinen Spinnmilben zu begünstigen, andere halten sie eher fern. Zu den Details dieser Erkenntnis bereitet der Projektpartner TU Dresden gerade eine Publikation vor. Der zweite Effekt betrifft die Wachsschicht der Laubblätter, die unterschiedliche Dicke und unterschiedliche chemische Zusammensetzungen aufweisen kann. Auch hier scheint es Konstellationen zu geben, die die Pflanze vor Spinnmilben schützen. Die genaue Auswertung ist Bestandteil einer Doktorarbeit, die gegenwärtig noch in Arbeit ist.
Und wenn doch eine Pflanze befallen wird, so gibt es wohl einen dritten Abwehrmechanismus: den Duft. Alle Pflanzen produzieren Chemikalien, sogenannte flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die sie über ihre Blätter oder Blüten absondern. Einzelne dieser Chemikalien produzieren nur manche Erdbeertypen, und auch nur dann, wenn unter ihren Blättern Spinnmilben leben. Die Forscher konnten diese Moleküle identifizieren und zeigen, dass sie Antagonisten der Spinnmilben, die Raubmilben, anlocken, die den Schädling beseitigen. Passenderweise heißen solcherart flüchtige Stoffe auch „Cry-for-help-Volatiles“. Bekannt ist dieser Hilfeschrei bereits von einer Reihe von Pflanzenarten.
Glücksfall für die Kommerzialisierung
Für Olbricht ist es ein Glücksfall, dass das Projekt diese Resistenzmechanismen bei der gewählten Wilderdbeere nachweisen konnte. Denn vor einiger Zeit wurde diese Wildartherkunft auch aufgrund anderer wertvoller Eigenschaften bereits in ein kommerzielles Züchtungsprogramm eingekreuzt. So kommen mit der Aroma-Sorte „Renaissance“ in diesem Jahr Erdbeerpflanzen auf den Markt, die auch gegenüber Spinnmilben tolerant sind. Normalerweise würde dieser Züchtungsprozess sonst noch bis zu zehn Jahre in Anspruch nehmen.
„Aber auch mit dem anderen züchterischen Material aus dem Projekt ist die Züchtung direkt weitergegangen“, berichtet Olbricht. Inzwischen hat sich gezeigt, dass die Resistenz vererbt wird und nicht etwa nach wenigen Generationen wieder verloren geht. Und weil die Forscher während des Projekts die Genotypen der Erdbeerpflanzen entsprechend der Abstufung ihres Resistenzverhaltens identifiziert haben, dürfte diese Resistenz sich in einigen Jahren in weit mehr kommerziellen Sorten finden – und Erdbeerbauern müssten sich weniger Gedanken wegen der Spinnmilbe machen.
Autor: Björn Lohmann
