In vino fungus est

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Nur durch ständiges Besprühen mit Fungiziden können die meisten klassischen Weinsorten vor Pilzbefall geschützt werden. Quelle: Zerenyl

30.01.2009  - 

Siebzig Prozent der in Deutschland versprühten Fungizide gehen auf das Konto der Winzer. Denn: Pilzbefall ist ein großes Problem auf den Weinbergen, und so kann es sein, dass die Trauben bis zur Ernte achtmal behandelt wurden. In der ganzen Welt wird deshalb inzwischen nach widerstandsfähigeren Weinstöcken gesucht. Auch in Deutschland. 
 

Pilze sind die natürlichen Feinde der Winzer. Sie heißen Grauschimmel, Echter oder Falscher Mehltau und sorgen dafür, dass es jedes Jahr nicht nur weniger, sondern auch schlechteren Wein gibt als ohne sie.  Die Weinbauern antworten auf diese ständige Bedrohung mit einem massiven Einsatz von Chemikalien. Nur fünf Prozent der landwirtschaftlichen Kulturfläche in Europa sind mit Reben bepflanzt, aber im Weinbau werden siebzig Prozent der Fungizide – organische Präparate, Schwefel und Kupfer – eingesetzt. Bei starkem Befall und in empfindlichen Lagen wird bis zu acht Mal gespritzt.

Mit der Züchtung neuer pilzresistenter Sorten können Weinbauern dieses Problem nur schwer  angehen. Einerseits dauert es Jahrzehnte, bis auf klassischen Wege überhaupt neue Sorten entwickelt und gezüchtet werden. Anderseits sind solche neuen Sorten im traditionsbewussten Weingeschäft nur schwer zu platzieren, wie das Beispiel Regent zeigt.

Feurig, beinahe südländisch

So gelang dem  Institut für Rebenzüchtung (IRZ) auf dem Geilweilerhof bei Siebeldingen in der Südpfalz im Jahr 1967 die Kreuzung aus Silvaner, Müller-Thurgau und Chambourcin. Die französische, etwa 100 Jahre alte Sorte bringt die Resistenzen gegen die Pilze ein. Die ersten Kreuzungen mussten über Jahre selektioniert und die besten Einzelstöcke vermehrt werden. Erste Pflanzungen in den Weinbauversuchsbetrieben erfolgten ab 1985. Im Jahr 1993 wurde der Sortenschutz erteilt, zwei Jahre später erfolgte die Eintragung in die Sortenliste, im Jahr darauf die Zulassung für die Qualitätsweinproduktion - für die Züchter also eine halbe Ewigkeit. Doch obwohl die Regent-Weine vom Deutschen Weininstitut als "feurig, beinahe südländisch" beschrieben werden (mehr...), dauert es wohl noch ein Weilchen, bis "Regent" nicht nur Önologen ein Begriff sein wird.  Derzeit sind nur zwei  Prozent der deutschen Rebfläche mit Regent bestockt. Die Anbauschwerpunkte liegen in Rheinhessen, der Pfalz sowie in Baden.  Das Beispiel macht klar: Die klassische Züchtung ist bei Wein nicht nur langwierig, sondern auch sehr teuer. Und: Auf klassischem Wege gelingt es kaum, Pilzresistenzen einzukreuzen, ohne dabei den Charakter der Traube zu verändern. Riesling, Merlot oder Chardonnay haben bis heute jedem Immunisierungsversuch widerstanden.

Ein Ausweg aus diesem Dilemma könnte die Pflanzenbiotechnologie bieten. Denn wenn ein Gen für eine Pilzresistenz in eine Sorte wie Riesling eingebracht wird, ist es danach immer noch ein Riesling. Die Forschung an solchen Verfahren steckt jedoch noch in den Kinderschuhen. In einem laufenden europäischen Forschungsprojekt unter dem Dach des ERA-NET Plant Genomics (ERA-NET PG) soll zunächst einmal das Genom des Weins besser verstanden werden, um natürlich vorkommende Resistenzen zu identifizieren und in einem zweiten Schritt für die Züchtung nutzbar zu machen.

Von deutscher Seite aus sind hierbei das Julius-Kühn-Institut - Institut für Rebenzüchtung sowie das Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie beteiligt und erhalten eine Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Bereits seit 1999 unterstützt das BMBF im Rahmen der "Genomanalyse im biologischen System Pflanze" (GABI) Forschungsvorhaben zur Erforschung des Erbguts von Nutzpflanzen (mehr...).

Fit gegen Pilze, Stress und Trockenheit
Beim europäischen ERA-NET-PG-Projekt "Grasp" geht es nun um die "genomanalytisch gestützte Züchtung zur nachhaltigen Produktion qualitativ hochwertiger Trauben und Wein" (mehr...). Von 2007 bis 2010 untersuchen Wissenschaftler an mehreren europäischen Forschungsinstituten das Erbgut des Weins auf eine ganze Reihe von Fähigkeiten: Herausgefunden werden sollen dabei die molekularen Grundlagen der Resistenz gegen den Echten und den Falschen Mehltau (Erysiphe necator und Plasmopara viticola), den beiden europaweit wichtigsten pilzlichen Schaderregern der Weinrebe sowie die Grundlagen zur Vermeidung von photooxidativen Stressreaktionen bei Starklicht und den Auswirkungen auftretenden Wassermangels.

Darüber hinaus sind die molekularen und physiologischen Parameter zur Bildung der Inhaltsstoffe von Weinbeeren bezüglich der Qualität und Haltbarkeit des erzeugten Weines (Zucker, Fruchtsäuren, Anthocyane, Tannine) und die Bildung einer festen Fruchtfleischstruktur bei Tafeltrauben Gegenstand der geplanten Untersuchungen. Für die genannten Merkmale wollen die Wissenschaftler entsprechende Gene identifizieren, die dann mittels Biomarkern bei der Zucht gezielt beobachtet und eingekreuzt werden sollen.

Mit dem direkten Einbringen von Resistenzgenen in Weinreben hat man in Deutschland dagegen schlechte Erfahrungen gemacht. 1999 begann ein auf ursprünglich zehn Jahre angelegter Freisetzungsversuch mit insgesamt 178  gentechnisch veränderten Weinstöcken, die unter der Leitung von Reinhard Töpfer am IRZ entwickelt wurden. Um eine erhöhte Resistenz gegen Pilzkrankheiten wie Mehltau oder Grauschimmel zu erreichen, wurden in die Versuchspflanzen der Rebsorten Riesling und Seyval Blanc  zwei Gene aus der Gerste eingesetzt.

Freisetzungsversuche 2004 abgebrochen

Chitinase sollte dafür sorgen, das die Zellwand der Pilze abgebaut würde und das Ribosomen inhibierende Protein RIB war dafür zuständig, den Stoffwechsel der Pilze zu stören. Ende 2004 wurden die Versuche allerdings vorzeitig beendet.  "Hinsichtlich der Pilzresistenz hat sich bei den gentechnisch veränderten Reben kein Vorteil gegenüber den Kontrollen erkennen lassen", sagte Töpfer. Aus diesem Grund sahen die Forscher auch keinen Sinn darin, die Versuche fortzusetzen. Einen Trost gab es aber. Fortlaufende Verkostungen hatten ergeben, dass die gentechnisch veränderten Trauben nicht anders schmecken als ihre konventionell gezüchteten Verwandten.

Keine nachteiligen Auswirkungen augf die Tierwelt

Mindestens ebenso wichtig wie der Geschmack ist aber auch der Einfluss gentechnisch veränderter Weinreben auf die Umwelt. Das zu klären, hatte sich die Staatliche Lehr- und Forschungsanstalt (SLFA) SG Biotechnologischer Pflanzenschutz in Neustadt mit Unterstützung der BMBF-Initiative zur Biologischen Sicherheitsforschung zum Ziel gesetzt. Das Ergebnis der von 2001 bis 2005 durchgeführten und vom BMBF geförderten "Untersuchungen zu den Auswirkungen transgener, resistenter Reben auf ihre Umgebung"  stellte Folgendes fest: Weder der Traubenwickler, ein gefürchteter Schädling in Weinstöcken, noch sein Feind, die Raubmilbe, ließen sich von den gv-Reben beeinträchtigen. "Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass in keiner der Untersuchungen ein direkter oder indirekter Effekt auf die untersuchten Arthropoden festgestellt werden konnte", heißt es in der Zusammenfassung der Studie. "In allen Versuchen verhielten sich die Testtiere wie die Kontrollgruppen."

Markergene aus gv-Reben wieder herausgeschnitten

In einem weiteren vom BMBF unterstützten Forschungsprojekt (2005-2008) gelang es Molekularbiologen der RLP AgroScience in Neustadt, dass bestimmte Gene, die bei gentechnischen Verfahren eingesetzt und schließlich im Erbgut der gv-Pflanze als Residuum im Erbgut zurückbleiben (Markergene), wieder herausgeschnitten werden können. Ein solches Verfahren ist schon von Tabakpflanzen her bekannt und könnte, so die Forscher, nach der erfolgreichen "Erzeugung Markergen-freier Reben durch Nutzung des Cre/loxP-Rekombinationssystems" nun auch bei Weinreben eingesetzt werden.
In anderen Ländern ist die Forschung an gentechnisch veränderten Weinreben  noch weiter fortgeschritten. Führend sind Institute in Frankreich, den USA, Kanada und Australien. Aber auch in Israel, Japan, Spanien oder Südafrika gibt es Arbeitsgruppen. Ziele sind Resistenzen gegen verschiedene Pilze, Pflanzenviren und -krankheiten, aber auch die Erhöhung der Kältetoleranz. Dabei ist aber noch kein Wein aus gv-Reben auf dem Markt. Bis dahin können nach Schätzungen fünf, aber auch fünfzehn Jahre vergehen.