6 Zusammenfassung

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Wegen der außerordentlichen Bedeutung der Birne als Obstart in Ägypten war es notwendig, die Kenntnisse über die Reaktionen von Birnenunterlagen und -sorten auf Salzstress zu erweitern. Dabei sind die Salzbelastungen des Bodens für den Anbau ein stark einschränkender Faktor. Die zentrale Aufgabe der Arbeit lag darin, Unterschiede in der Reaktion von Pyrus -Klonen auf Sal z stress nachzuweisen, um salztol e rante Klone zur Verwendung als Unterlage für den Birnenanbau in Ägypten ausz u wählen.

Es wurden 7 Klone von Trockenstandorten aus dem Naturpark "Märkische Schweiz" und 5 Kl o ne aus Kreuzungen verschiedener Pyrus -Arten aus Dresden-Pillnitz neben dem Standard 'Ki r chensaller Mostbirne' unter Salzstress (NaCl) geprüft.

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In Vorversuchen konnte ein optimales Vermehrungsmedium für die In-vitro-Vermehrung adu l ter Pyrus -Klone erarbeitet werden. Die adulten Pyrus -Klone wurden erfolgreich in vitro etabliert und vermehrt. Die Regenerationsrate schwankte bei den Klonen zwischen 33,3 und 100%. Gleichzeitig diente dieses Vermehrungsmedium als stabiles Grundmedium für die folgenden Sal z stressuntersuchungen in vitro.

Die Sprosse der einzelnen Klone zeigten in vitro unterschiedliche Bewurzelungsraten in Abhä n gigkeit von den Bewurzelungsmedien. Die Spannweite lag zwischen 26,2 und 100%.

Die NaCl-Behandlung zur Untersuchung der Salztoleranz erfolgte in Gefäßversuchen, im G e wächshaus und in der Klimakammer, in den Stufen 0, 100, 200, 300, 400 und 600 mM NaCl. P a rallel dazu wurden Salzstessuntersuchungen an den in vitro vermehrten Pyrus -Klonen in den B e handlungsstufen 0, 25, 50, 75, 100 und 200 mM NaCl auf dem in Vorversuchen optimierten Ve r mehrungsmedium VM 1 durchgeführt.

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Für die Vergleichbarkeit der Untersuchungen wurde eine Toleranz- und Letalitätsgrenze def i niert. Die Toleranzgrenze liegt in den In-vitro-Versuchen bei einer Abste r berate von bis zu 50%, die Letalitätsgrenze bei einer Absterberate von über 80% a b gestorbener Sprosse. Analog wurde in den Gefäßversuchen die Toleranz- und Letal i tätsgrenze definiert. Die Toleranzgrenze liegt bei einem Anteil von bis zu 50%, die L e talitätsgrenze bei einem Anteil von über 80% abgestorbener Blätter.

Die In-vitro-Pflanzen zeigten nach ca. 2 Wochen Behandlungsdauer die ersten Blat t schädigungen (Nekrosen). Die Blattschäden traten bei den In-vitro-Pflanzen früher auf als unter Ex-vitro-Bedingungen. Die Zugabe von NaCl führte zur Reduzierung der Sprosslängen aller Klone in allen Versuchjahren. Alle in vitro untersuchten Klone zei g ten bei einer Belastung mit 25 mM NaCl noch eine positive Vermehrungsrate in allen Versuchen Die Toleranzgrenze wurde bei den In-vitro-Versuchen bei einer Belastung zwischen 50 und 75 mM NaCl erreicht, was sich in einer n e gativen Verme h rungsrate (<1) niederschlug. Bei einer Belastung von 100 mM NaCl erreichte man in der Regel bei den In-vitro-Versuchen die Letalitätsgrenze, Folge war ein über 80%iges Abste r ben der Sprosse. Eine Ausnahme bildete Klon M 1 bei dieser Konzentration, wo im Versuch 2002 etwa nur 40% der Sprosse abgestorben waren. Es konnte die Tauglic h keit der In-vitro-Salzstressprüfung als Schnelltest für Pyrus nachgewiesen werden.

In den Gefäßversuchen wurde zunächst die genotypspezifische Reaktion der Klone auf NaCl-Belastung bei der Blattschädigung verfolgt. Die ersten Blattschädigungen (Nekrosen) traten meist drei Wochen nach Beginn der Belastung auf. In den Untersuchungen zeigten die Klone eine u n terschiedliche Verträglichkeit auf die Salzbelastung. Die Toleranzgrenze wurde in allen Vers u chen bei den Klonen aus Dresden-Pillnitz und der 'Kirchensaller Mostbirne' bei einer Belastung von 100 bis 200 mM NaCl e r reicht. Die Klone aus dem Naturpark "Märkische Schweiz" zeigten die höchsten Ver träglichkeiten in allen Versuchen. Die Toleranzgrenze wurde bei diesen Klonen größtenteils bei einer Belastung von 200 bis 400 mM NaCl erreicht. Nach dem Überschre i ten der Toleranzgrenze erreichten die Klone in der jeweils nächst höheren Bela s tungsstufe in der Regel die Letalitätsgrenze. Signifikant überlegen zeigten sich in verschiedenen Ve r suchen die Klone M 1, M 17, M 10 links und M 21.

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Vergleicht man den in Bezug auf Überlebensrate und Blattschädigungen im In-vitro-Versuch si g nifikant überlegenen Klon M 1 mit dem Gewächshausversuch 2003, zeigt sich hier gleichfalls eine signifikante Überlegenheit im sehr geringen Anteil abgestorbener Blätter in allen Konzentrat i onsstufen. Die hohe Salztoleranz von Klon M 1 wird daran sichtbar, dass die Toleranzgrenze erst bei 300 mM mit 60% abgestorbener Blätter überschritten wurde. Das erfasste Merkmal "Blat t schädigungen" ist für die Feststellung einer genotypspezifischen Salztoleranz bei der Gattung P y rus geeignet.

Im Vergleich der Versuche, bezüglich des Merkmals Triebzuwachs, wurden mit z u nehmender Salzbelastung keine eindeutigen Korrelationen zwischen den Klonen sichtbar. Deshalb kommt dem Triebzuwachs als Merkmal für die Feststellung einer genotypspezifischen Salztoleranz von Pyrus -Klonen nur eine geringe Bedeutung zu.

In allen Untersuchungen war der Natriumgehalt in den Pflanzenteilen geringer als der Chlori d gehalt Es gab zwischen den Klonen in den eigenen Versuchen eine sehr gr o ße Variation bis zum Erreichen der Letalitätsgrenze. Die toxische Wirkung von Natr i um bei Pyrus -Klonen wurde in den Blättern von 1,0 bis 2,5%, in den Wurzeln von 0,5 bis 2,4% und in den Sprossen von 0,3 bis 1,8% Na + in der Trockensubstanz erreicht.

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Eine toxische Wirkung von Chlorid wurde in den Blättern von 2,1 bis 5,7%, in den Wurzeln von 1,5 bis 5,3% und in den Sprossen von 0,7 bis 4,0% Cl - in der Trocke n substanz erreicht.

In den Versuchen ergab sich in der Regel eine deutlich höhere Chloridkonzentration in den Wu r zeln gegenüber den Sprossen. Die Wurzel, als Speicherorgan für Chlorid, scheint eine bedeutende Funktion für die Erhöhung der Salztoleranz zu haben. Bemerkenswert ist der intakte Speiche r mechanismus von Klon M 17. Die kaum gesch ä digten Pflanzen dieses Klones wiesen bei 400 mM NaCl einen ca. vierfachen Chlori d gehalt in der Wurzel von 4,0% gegenüber dem Spross mit 1,16% auf. Mit Überschre i ten der Letalitätsgrenze wird der Speichermechanismus der Wurzel außer Funktion gesetzt.

Die Klimabedingungen haben einen entscheidenden Einfluss auf die Salztoleranz. Die geringsten Blattschädigungen wurden im Gewächshausversuch 2001, bei geringeren Durchschnittstemper a turen mit 17,3°C und höherer Luftfeuchtigkeit 79% bei allen u n tersuchten Klonen festgestellt. Im Vergleich dazu zeigen sich in den Versuchen 2002 (24,2°C, 68,7%) und 2003 (25,7°C, 57%) deu t lich höhere Blattschädigungen.

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Mit Hilfe morphologischer Merkmale und genetischer Untersuchungen wurden die Klone des Naturparks "Märkische Schweiz" bewertet. Auf Grundlage dieser Unters u chungen sollte eine Charakterisierung dieser Klone und eine Einordnung in Kultur- oder Wildbirnennähe erfolgen, um die mögliche Kompatibilität dieser Klone zur Ve r wendung als Unterlage besser beurteilen zu können. Als wichtigste Untersche i dungsmerkmale wurden die Fruchthöhe, Fruchtstieldicke, Fruchtform und das Verhältnis aus Fruchthöhe und Fruchtbreite herausgestellt. Die Klassifizi e rung der Klone ergab 2 Bäume die der Wildbirne sehr nahe stehen. Ein Baum kann als Zwischenform, die restlichen als Kulturformen angesehen. Die Isoenzymanalyse ergab, dass die ausg e wählten Bäumen untereinander eine große genetische Heterogenität aufweisen. Voll- bzw. Halbgeschwi s terfamilien mit sehr wenigen Eltern können ausgeschlossen we r den.

Mit der Arbeit wird ein methodisch wertvoller Beitrag zur In-vitro-Vermehrung adulter Laubgehölze und zur Salzstessprüfung in vitro und in vivo bei Gehölzen geleistet. Gege n über der Standardunterlage 'Kirchensaller Mostbirne' weisen die Klone aus dem Naturpark "Märkische Schweiz" eine signifikant höhere Salztoleranz auf. Die als salztolerant eingeschätzten Kre u zungsprodukte der Naumburg-Pillnitzer-Birnenunterlagenzüchtung aus Dresden-Pillnitz erfüllten die Erwartungen nicht. Sie wiesen eine signifikant geringere Salztoleranz als die Sta n dardunterlage 'Kirchensaller Mostbirne' auf.

Mit den Klonen M 1, M 17, M 10 links und M 21 wurden Genotypen gefunden, welche für weitere Anbauversuche in Ägypten unbedingt zu empfehlen sind. Die Sortenkompatibilität und Standor t eignung der Müncheberger Klone für die Verwendung als U n terlagen für den Birnenanbau in Ägypten muss noch überprüft werden.


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19.05.2005