Wer einen Obstbaum im Garten hat, kennt die Erfahrung: Erst erfreut man sich an der vollen Blüte, doch dann erwischt ein später Frost den Baum und im Sommer gibt es keine Früchte. Das beschäftigt auch Forscher des Julius-Kühn-Instituts (JKI), darunter Henryk Flachowsky, Leiter der Züchtungsforschung an Obst: „In vielen Regionen Deutschlands beobachten wir derzeit, dass Apfelbäume infolge der Klimaerwärmung bis zu zwei Wochen früher ihre Winterruhe beenden und blühen.“ Für den Obstbau kann dann ein später Nachtfrost schwerwiegende ökonomische Folgen haben. Deshalb haben JKI-Forscher gemeinsam mit italienischen Kollegen nach jenem Gen gesucht, dass über den Blühzeitpunkt bestimmt – und sie sind fündig geworden, wie sie im Fachjournal "Frontiers in Plant Science" berichten.

Kältetage bestimmten Dauer der Knospenruhe

„Den Mechanismus der Knospenruhe zu verstehen ist wichtig, um den Obstbau an den Klimawandel anzupassen“, erläutert Flachowsky. Viele Pflanzen fallen im Winter in die sogenannte Endodormanz, in der sie ihren Stoffwechsel praktisch stilllegen. Auch ihre Knospen reagieren dann weder auf Wärme noch auf Licht. Erst dann, wenn die Pflanze genügend Kältetage erfahren hat, endet die Dormanz und die Blüte beginnt. Je nach Apfelsorte sind dazu unterschiedlich viele Kältetage erforderlich, weshalb manche Sorten besser vor spätem Frost geschützt sind.

Gen MdDAM1 steuert Ein- und Austritt

Das deutsch-italienische Forschungsteam konnte nun feststellen, dass ein bestimmtes Gen wesentlich an der Endodormanz,  beteiligt ist. Das Gen MdDAM1 sorgt im Herbst dafür, dass die Pflanze das Wachstum schrittweise beendet und in die Winterruhe wechselt. Kältestunden lassen fortan die Aktivität dieses Gens sinken, bis es schließlich die Endodormanz nicht mehr aufrecht erhalten kann und die Knospen aufbrechen. „Bäume, bei denen das Gen nahezu inaktiv ist, waren hingegen gar nicht mehr in der Lage, die Knospenruhe einzuleiten. Sie blieben das ganze Jahr grün und bildeten fortwährend neue Blätter und Blüten“, berichtet Flachowsky.

Sorten an den Klimawandel anpassen

Nun wollen die Forscher Sorten und Wildarten des Apfels in der Genbank des JKI daraufhin untersuchen, welche Varianten des Gens MdDAM1 sie besitzen und wie sich die Variation auf den Blühzeitpunkt auswirkt. Mit diesem Wissen ließen sich gezielt Sorten züchten, deren Endodormanz-Verhalten an die Klimaänderungen angepasst sind und deren Erträge  sicher vor Spätfrösten wären.

bl