3.  ERGEBNISSE

3.1.  Ergebnisse von in vitro Kulturen ohne Kryokonservierung

3.1.1.  Etablierung

3.1.1.1.  Etablierung von Pyrus pyraster: Evaluierung unterschiedlicher Explantatquellen

Winterknospen

↓67

Die ersten Versuche zur Etablierung ergaben sehr niedrige Etablierungserfolge (Tabelle 11).

Tab. 11 Etablierung von Apices von Pyrus pyraster-Winterknospen

Medium: 87/37A (MS 2/3 mit 0,5 mg/l BAP, 0,1 mg/l IBA, 0,1 mg/lGA3, 10 mg/l Ascorbinsäure)

Klonnummer

Anzahl

Anzahl

Anzahl

Anzahl

präpariert

etabliert

kontaminiert

abgestorben

320-1

20

0

17

3

320-2

20

0

4

16

320-3

20

0

12

8

320-4

20

3

3

17

320-5

20

0

2

18

320-6

20

0

19

1

320-7

20

2

4

14

320-8

20

1

0

19

320-9

20

0

3

17

320-10

20

0

2

18

320-11

20

0

0

0

320-12

20

0

10

10

Summe

240

6

70

164

%

100

3

29

68

↓68

Von 12 Klonen wurden 3 (= 25%) etabliert. Die Etablierungsrate bezogen auf die Anzahl Knospen betrug 3%. Die maßgebliche Ursache für den niedrigen Etablierungserfolg war das Verbräunen von 68% der Explantate. Die Kontaminationsrate betrug 29%. Die Etablierungsphase dauerte 20 Wochen.

Grüne Knospen von Pfropflingen

Es wurde geprüft, ob als Alternative zu Winterknospen die grünen Knospen der Frühjahrs-Austriebe von Pfropflingen als Ausgangsexplantate verwendet werden können. In Tabelle 12 sind die Ergebnisse der Etablierungsversuche von 2 Ernteterminen dargestellt. Beim ersten Termin konnten drei von fünf Klonen etabliert werden. Sowohl die Etablierungs- als auch die Kontaminationsrate betrug 5% bezogen auf die Anzahl Knospen. Beim zweiten Termin verbräunten alle Explantate, und es wurde kein Klon etabliert.

Nach 18-wöchiger Etablierungsphase begann die Vermehrung. Die Vermehrungskoeffizienten pro Transfer lagen zwischen 1,2 und 4,0. Der Durchschnitt der ersten drei Transfers betrug 1,9 bis 2,3.

↓69

Tab. 12 Etablierung von Pyrus pyraster : Grüne Knospen von Pfropflingen

Medium: 87/37A (MS 2/3 mit 0,5 mg/l BAP, 0,1 mg/l IBA, 0,1 mg/l GA3, 10 mg/l Ascorbinsäure)
KW = Kalenderwoche (des Kulturbeginns, bzw. der Bonitur)
Vk 1-3 [xq] = Mittelwert der Vermehrungskoeffizienten von drei Transfers (KW 38 bis KW 50)

Anzahl präpariert

Anzahl kontaminiert

Anzahl etabliert in KW 38

Anzahl Sprosse in

KW 50

Vk 1-3

[xq]

KW 15

KW 27

KW 15

KW 27

KW 15

KW 27

KW 15

KW 15

Klonnummer

Alf Ei 4-6

36

44

0

0

0

0

0

0

Fall 0-6

48

47

0

0

0

0

0

0

Lapp 207-3

31

58

3

0

8 (26%)

0

52

1,9

Nord 7-18

31

60

4

0

1 (3%)

0

12

2,3

Steck 0-11

59

55

3

0

2 (3%)

0

13

1,9

Summe / xq

205

264

10

11

77

2,0

%

100

5

5

3.1.1.2. Etablierung von Sorbus torminalis: Einfluss der Jacquiot-Vitamine

Es wurde geprüft, ob durch die Vitamine nach JACQUIOT (1959) bessere Etablierungsraten zu erzielen sind als bei Verwendung der Vitamine nach MURASHIGE und SKOOG (1962). (Vgl. Kap. 2.4.3.1. Basalmedien). Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 dargestellt.

Tab. 13 Einfluss der Vitamin-Zusammensetzung der Nährmedien auf die
Etablierung von Apices von Sorbus torminalis – Winterknospen

Medien: 2/11 (Basalmedium MS mit Vitaminen nach Murashige-Skoog) und 2/22 (Basalmedium Jacquiot mit Vitaminen nach Jacquiot). Die Bonitur erfolgte 8 Wochen nach der Präparation.

Klonnummer

Basal-medium

Anzahl präpariert

Anzahl kontaminiert

Anzahl etabliert

77-1

MS

10

0

0

Jacquiot

10

0

0

77-2

MS

10

1

1

Jacquiot

10

0

0

77-3

MS

10

0

3

Jacquiot

10

0

0

77-4

MS

10

0

0

Jacquiot

10

0

0

77-5

MS

10

1

0

Jacquiot

10

0

0

77-6

MS

10

8

2

Jacquiot

10

6

0

77-7

MS

10

2

8

Jacquiot

10

10

0

77-8

MS

10

3

4

Jacquiot

10

1

6

77-9

MS

10

9

1

Jacquiot

10

1

0

77-10

MS

10

0

1

Jacquiot

10

0

0

77-11

MS

10

1

4

Jacquiot

10

0

6

77-12

MS

10

0

3

Jacquiot

10

0

6

77-13

MS

10

0

4

Jacquiot

10

0

0

77-14

MS

10

0

1

Jacquiot

10

0

0

77-15

MS

10

1

0

Jacquiot

10

0

1

77-16

MS

10

0

9

Jacquiot

10

0

9

77-17

MS

10

0

5

Jacquiot

10

0

7

77-18

MS

10

0

3

Jacquiot

10

0

3

77-19

MS

10

0

1

Jacquiot

10

1

6

77-20

MS

10

1

6

Jacquiot

10

2

5

Summe

MS

200 (100%)

27 (13%)

56 (28%)

Summe

Jacquiot

200 (100%)

21 (11%)

49 (25%)

↓70

Unter dem Einfluss der MS-Vitamine erfolgte aus 28% der Apices Sprosswachstum. 72% waren kontaminiert oder verbräunten. Unter dem Einfluss der Jacquiot-Vitamine erfolgte aus 25% der Apices Sprosswachstum und 75% konnten nicht etabliert werden.

Von den 20 geprüften Klonen wuchsen die Explantate von acht Klonen ausschließlich auf MS-Medium, von einem Klon ausschließlich auf Jacquiot-Medium, von acht Klonen auf beiden Medien. Die Explantate von drei Klonen wuchsen nicht.

Gesamtergebnis:

↓71

3.1.2.  Optimierung der Vermehrung

3.1.2.1.  Vermehrung von Pyrus pyraster: Evaluierung von 3 Nährmedien

Dieser Versuch wurde mit den zur Verfügung gestellten in vitro Kulturen durchgeführt (vgl. Kap. 2.1.1.). Die vier Klone mit den Bezeichnungen 5, 176-1, 439-28, 59-2 wurden auf dem Medium 87/6 vorkultiviert. (Zusammensetzung des Mediums 87/6: MS-Basalmedium, 1 mg/l BAP, 0,1 mg/l IBA, 0,1 mg/l GA3)

Geprüft wurde, ob im Vergleich mit Medium 87/6 die Medien 87/39 und 8/52 zu höheren Vermehrungskoeffizienten führen. Medium 87/39 unterschied sich von 87/6 durch eine andere Hormonzusammensetzung, nämlich weniger BAP, mehr GA3 und kein IBA. Medium 8/52 enthielt die gleichen Hormone wie Medium 87/39 unter Verwendung des WPM-Basalmediums an Stelle des MS-Basalmediums (siehe auch: Zusammensetzung der Nährmedien, Kap. 2.4.3.2.).

↓72

Die drei Medien wurden mit je 32 Einzelsprossen pro Klon geprüft. Bei 3 Transfers, die in jeweils vierwöchigem Abstand durchgeführt wurden, wurden die Vermehrungskoeffizienten erfasst. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 dargestellt.

Bei Verwendung von Medium 87/6 stiegen die Vermehrungskoeffizienten (Mittelwert aller Klone) von 1,3 beim ersten Transfer auf 2,6 beim dritten Transfer. Der Mittelwert aller Transfers betrug 1,9.

Tab. 14 Vermehrungskoeffizienten von Pyrus pyraster auf 3 Nährmedien

Zusammensetzung der Medien:

Medium 87/6

MS-Basalmedium, 1,0 mg/l BAP, 0,1 mg/l IBA, 0,1 mg/l GA3

Medium 87/39

MS-Basalmedium, 0,5 mg/l BAP, 0,3 mg/l GA3

Medium 8/52

WPM-Basalmedium, 0,5 mg/l BAP, 0,3 mg/l GA3

Vk [xq] = Mittelwert der Vermehrungskoeffizienten

xq = Mittelwert

Medium

Transfer

Klon 5

Klon 176-1

Klon 439-28

Klon 59-2

Vk [xq]

87/6

1

1,1

0,8

2,1

1,1

1,3

2

1,7

1,7

1,8

2,4

1,9

3

2,5

3,2

2,4

2,3

2,6

xq

1,8

1,9

2,1

1,9

1,9

87/39

1

2,6

1,8

1,5

1,8

1,9

2

1,7

1,4

1,2

1,5

1,5

3

1,3

(nicht erfasst)

1,3

1,6

1,4

xq

1,9

1,6

1,3

1,6

1,6

8/52

1

3,1

2,7

1,7

1,9

2,4

2

1,1

1,8

0,7

1,0

1,1

3

1,2

(nicht erfasst)

(nicht erfasst)

0,9

1,1

xq

1,8

2,3

1,2

1,3

1,6

↓73

Die auf Medium 87/39 erzielten Vermehrungskoeffizienten sanken von 1,9 auf 1,4. Der Mittelwert betrug 1,6.

Auf Medium 8 /52 wurde beim ersten Transfer ein durchschnittlicher Vermehrungskoeffizient von 2,4 ermittelt. Bei den folgenden Transfers betrug er 1,1. Der Mittelwert betrug 1,6.

Nach weiteren Transfers, die nicht in Zahlen dokumentiert sind, zeigten die Sprosse des Klons 439-28 auf dem Medium 87/6 zunehmend Hyperhydrizität. Ein Wechsel auf das Medium 87/39 führte zur Rückbildung der Hyperhydrizität.

↓74

Im Folgenden wurde Medium 87/6 als Standardmedium für Wildbirne verwendet. Wenn Hyperhydrizität auftrat, wurde auf Grund der Beobachtungen an Klon 439-28 auf Medium 87/39 gewechselt.

3.1.2.2. Vermehrung von Pyrus pyraster : Einfluss von Kulturgefäß und Medium

In diesem Versuch wurde das Wachstum von Wildbirne in Honiggläsern im Vergleich zu den standardmäßig verwendeten Weckgläsern geprüft. In den Weckgläsern wurden die beiden Vermehrungsmedien 87/6 und 87/27 verwendet, in den Honiggläsern nur 87/6. Die visuelle Bonitur ergab, dass Honiggläser im Vergleich zu Weckgläsern unabhängig vom Medium das Wachstum begünstigten, da die Pflanzen größer und kräftiger waren. Obwohl sich Kondenswasser an den Seitenwänden bildete, was in Weckgläsern nicht geschah, wurde kaum Hyperhydrizität beobachtet.

Tab. 15 Vermehrungskoeffizienten von Pyrus pyraster in Abhängigkeit vom
Kulturgefäß (Glas) und Nährmedium über 6 Transfers

Hgl = Honigglas; Wgl = Weckglas; n.e. = nicht erfasst

Vk = Vermehrungskoeffizient; Vk[xq] = Mittelwert der Vermehrungskoeffizienten

Klon-nummer

Glas und Medium

Transfernummer

Vk [xq]

1

2

3

4

5

6

59-2

Hgl 87/6

1,80

1,31

1,77

1,98

2,16

2,67

1,95

Wgl 87/6

1,47

0,94

1,04

1,42

1,73

1,79

1,40

Wgl 87/27

1,42

0,96

1,07

1,04

1,04

1,63

1,19

439-28

Hgl 87/6

1,27

0,96

1,18

1,08

1,14

1,29

1,15

Wgl 87/6

0,66

0,14

1,00

1,00

1,00

1,00

0,80

Wgl 87/27

0,72

0,32

1,00

0,71

1,00

1,00

0,79

B 414

Hgl 87/6

2,00

1,14

1,31

1,72

2,85

2,18

1,87

Wgl 87/6

0

-

-

-

-

-

0

Wgl 87/27

0,47

1,00

1,17

0,71

1,17

1,29

0,97

PER 54

Hgl 87/6

3,27

3,66

2,85

3,53

4,08

4,88

3,71

Wgl 87/6

n.e.

2,15

1,31

1,58

3,38

2,26

2,14

Wgl 87/27

1,88

1,74

1,38

1,17

1,51

1,68

1,56

↓75

Die Klone 59-2, 439-28, B 414 und PER 54 (vgl. Kap. 2.1.1. In vitro Kulturen) wurden mit 32 Einzelsprossen je Versuchsglied verwendet.

Die über sechs Transfers ermittelten Vermehrungskoeffizienten lagen bei den in Honiggläsern kultivierten Pflanzen im Durchschnitt immer über denen in Weckgläsern (Tabelle 15). Im Durchschnitt über alle Klone und alle Transfers betrug der Vermehrungskoeffizient bei Honiggläsern 2,2 und bei Weckgläsern 1,4. Diese Differenz von 0,8 zwischen den beiden Glasarten war erheblich größer als die Differenz zwischen den beiden Vermehrungsmedien 87/6 und 87/27, beide in Weckgläsern. Hier betrug der Unterschied nur 0,3, mit 87/6 als dem besseren Medium.

Wie unterschiedlich die Klone auf die Behandlungen reagierten, ist in Tabelle 15 veranschaulicht. Gemeinsam ist ihnen, dass aus der Kultur in Honiggläsern immer die höheren Vermehrungskoeffizienten resultierten. Klon B 414 war auf dem Medium 87/6 nur in Honiggläsern kultivierbar. In Weckgläsern starben die Sprosse. In Weckgläsern auf Medium 87/27 konnte er am Leben erhalten, jedoch nicht vermehrt werden. Der Vermehrungskoeffizient über alle Transfers betrug 0,97.

3.1.2.3. Vermehrung von Sorbus torminalis: Einfluss des Explantattyps

↓76

Die Vermehrungskoeffizienten, die in dem Versuch zum Einfluss des Explantattyps (vgl. 2.4.2.) ermittelt wurden, sind in Abb. 1 dargestellt. Es fällt der Wechsel zwischen hohem und niedrigem Vermehrungskoeffizient von Transfer zu Transfer auf. Bei Verwendung von mononodialen Sprossachsensegmenten waren die Amplituden erheblich stärker ausgeprägt als bei Verwendung von Einzelsprossen. Die Pflanzen verhielten sich während des ganzen Versuchs normal und zeigten keine Auffälligkeiten wie z.B. Verbräunungen oder Deformationen.

Im Durchschnitt über alle Transfers lagen die Vermehrungskoeffizienten für mononodiale Segmente bei 2,4 und für Einzelsprosse bei 2,0.

Dies bedeutet, dass theoretisch bei einer Ausgangsmenge von z.B. 10 Sprossen mit der Segmentierung nach dem vierten Transfer doppelt so viele Sprosse ausgebildet sein können wie bei Verwendung von Einzelsprossen. Nach einem Jahr Kulturzeit (entsprechend 13 Transfers, wie in dem Versuch) können aus 10 Sprossen bei Segmentierung 976.000 Sprosse entstanden sein und damit fast die zehnfache Menge wie bei Einzelsprossen (99.400 Sprosse).

↓77

Abb. 1 Vermehrungskoeffizienten von Sorbus torminalis bei Verwendung der Explantattypen „Einzelsprosse“ und „mononodiale Sprossachsensegmente
(Segmente)“

Es wurden die Klone 76, 85, 146, 163, 243 und 283 verwendet.

3.1.2.4. Vermehrung von Sorbus torminalis: Vergleich von Sprosskulturen
unterschiedlichen Alters

Es handelt sich hier um einen Vergleich der Vermehrung von Sprosskulturen, die aus Winterknospen für den Versuch „Einfluss der Jacquiot-Vitamine auf den Etablierungserfolg“ entstanden waren, hier Gruppe 1 genannt, mit den zur Verfügung gestellten in vitro Kulturen (vgl. 2.1.2.), hier Gruppe 2 genannt. Beide waren auf dem Medium 2/5 kultiviert worden.

Die Vermehrungskoeffizienten der Gruppe 1 wurden in Fortsetzung des bereits geschilderten Versuchs „Einfluss der Jacquiot-Vitamine auf den Etablierungserfolg“ (Kap. 3.1.1.2.) erhoben. Die Vermehrungskoeffizienten der Gruppe 2 sind in dem Versuch „Einfluss des Explantattyps“ (Kap. 3.1.2.3.) dargestellt worden.

↓78

Tab. 16 Vergleich der Vermehrungskoeffizienten zwischen zwei Gruppen von
etablierten Sorbus torminalis - Sprosskulturen

Gruppenmerkmal

Gruppe 1

Gruppe 2

Alter der Spenderbäume bei Explantatentnahme

23 Jahre

4 Jahre

Anzahl Klone

17

6

Laboralter *

1 Jahr

4 bis 8 Jahre

Vermehrungskoeffizient

Durchschnitt

1,3

2,0

Minimum – Maximum

1,0 – 1,7

1,1 – 2,9

* Laboralter = Anzahl Jahre seit Etablierung in vitro im Labor

Die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen, sowie die Unterschiede in der Vermehrung sind in Tabelle 16 zusammengestellt. Bei der Ermittlung der durchschnittlichen Vermehrungskoeffizienten wurde nur die Verwendung der Einzelsprosse berücksichtigt, nicht die mononodialen Segmente. Die Vermehrungskoeffizienten der Explantate der Gruppe 1 betrugen 1,3. Die der Gruppe 2 ergaben 2,0. Die geringsten ermittelten Vermehrungskoeffizienten lagen mit 1,0 und 1,1 sehr eng beieinander, während die höchsten Werte mit 1,7 und 2,9 um mehr als den Faktor 1,7 differierten. Es bleibt zu diskutieren, ob diese Unterschiede auf das Alter der Spenderbäume oder die Anzahl Jahre seit Etablierung in vitro im Labor („Laboralter“) zurückzuführen sind.

3.1.3. Bewurzelung und Akklimatisierung

3.1.3.1.  Pyrus pyraster: Einfluss von Kulturgefäß und Medium auf Bewurzelung und Akklimatisierung

Im Anschluss an den Versuch zum Einfluss des Kulturgefäßes und des Mediums auf die Vermehrungskoeffizienten (vgl. Kap.3.1.2.2.) wurden die Pflanzen auf das Bewurzelungsmedium 90/05 in Weckgläsern umgesetzt. Tabelle 17 zeigt, wie unterschiedlich die Klone reagierten. Am ähnlichsten waren sich die Klone PER 54 und 59-2, die auf Grund ihrer hohen Vermehrungsraten mit großen Stückzahlen, die zwischen 48 und 206 pro Versuchsglied lagen, geprüft werden konnten und daher am aussagekräftigsten sind. Bei beiden Klonen folgten auf die Vermehrung in Weckgläsern mit Medium 87/27 die höchsten Akklimatisierungsraten.

↓79

Tab. 17 Einfluss von Kulturgefäß und Medium während der Vermehrung auf die
Bewurzelungs- und Akklimatisierungsraten von Pyrus pyraster.

Hgl = Honigglas; Wgl = Weckglas

Versuchsablauf: 1) Vermehrung in den Gefäßen Honigglas oder Weckglas auf den Medien 87/6 oder 87/27. 2) Bewurzelung in Weckgläsern auf Medium 90/05. 3) Pikieren und Akklimatisieren im Gewächshaus.

Gefäß und Medium während der Vermehrung

Klon-nummer

Anzahl Mikro-stecklinge gesamt

Anzahl bewurzelt

Anzahl akklimati-siert

Hgl 87/6

PER 54

206

16

52

59-2

131

16

31

439-28

66

31

34

B 414

77

55

29

Wgl 87/6

PER 54

62

9

24

59-2

98

12

29

439-28

3

0

2

B 414

9

0

0

Wgl 87/27

PER 54

48

15

24

59-2

54

9

22

439-28

5

0

0

Gesamt

Hgl 87/6

480

118 (25 %)

146 (30 %)

Wgl 87/6

172

21 (12 %)

55 (32 %)

Wgl 87/27

107

24 (22 %)

46 (43 %)

Die Klone 439-28 und B 414 waren in Weckgläsern kaum zu kultivieren gewesen, so dass nur zwischen 3 und 9 Mikrostecklinge für den Bewurzelungsversuch zur Verfügung standen. Bei Verwendung von Medium 87/27, das bei den Klonen PER 54 und 59-2 zu den höchsten Akklimatisierungsraten führte, starben 439-28 und B 414 ab. Von Klon B 414, der auf Medium 87/27 überhaupt nicht wuchs, wurden akklimatisierungsfähige Pflanzen ausschließlich nach der Vermehrung in Honiggläsern erzielt.

Im Gesamtergebnis über alle Klone wurde die beste Bewurzelung nach Vermehrung in Honiggläsern festgestellt: 25%. Aber das Akklimatisierungsergebnis betrug nur 30% und war damit am schlechtesten. Nach Vermehrung in Weckgläsern betrug, ausgehend von Medium 87/27, die Bewurzelung 22% und die Akklimatisierung 43%. Ausgehend von Medium 87/6 betrug die Bewurzelung 12% und die Akklimatisierung 32%.

3.1.3.2.  Pyrus pyraster: Einfluss von IBA und NAA auf Bewurzelung und Akklimatisierung

↓80

Um den Einfluss der Auxine IBA und NAA auf die Bewurzelung und Abhärtung von Pyrus pyraster zu prüfen, wurden die Medien 90/05 und 90/09 verwendet. Das Medium 90/05 enthielt 1 mg/l IBA. Das Medium 90/09 enthielt 0,5 mg/l IBA und 0,5 mg/l NAA. Es wurden Sprosse der Klone 320-4, 320-7 und 320-8 aus dem in Kapitel 3.1.1.1. beschriebenen Versuch eingesetzt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 18.

Tab. 18 Einfluss von IBA und NAA auf Bewurzelung und Akklimatisierung von
Pyrus pyraster

Medium 90/05: 1 mg/l IBA

Medium 90/09: 0,5 mg/l IBA, 0,5 mg/l NAA

xq = Mittelwert

Medium

Klon-nummer

Anzahl Mikrosteck-linge

Anzahl bewurzelt

Prozent bewurzelt

Anzahl akklimati-siert

Prozent akklimati-siert

gesamt

n

%

n

%

90/05

320-4

143

55

38

42

29

320-7

13

2

15

3

23

320-8

95

38

40

48

51

Summe

251

95

38

93

37

90/09

320-4

137

40

29

28

20

320-7

16

7

44

5

31

320-8

96

58

60

66

69

xq

249

105

42

99

40

Die geprüften Medien führten im Gesamtergebnis aller Klone zu Bewurzelungsraten von 38, bzw. 42% und zu Akklimatisierungsraten von 37, bzw. 40%. Von Klon 320-4 konnten in beiden Varianten weniger Pflanzen akklimatisiert werden als bewurzelt waren. Bei Klon 320-8 war es umgekehrt – in beiden Medien-Varianten wurden mehr Pflanzen akklimatisiert als bewurzelt waren. Bei Klon 320-7 konnte nach Medium 90/05 eine Pflanze mehr akklimatisiert werden als bewurzelt waren, während nach Medium 90/09 2 Pflanzen weniger akklimatisiert wurden als bewurzelt waren.

3.1.3.3.  Pyrus pyraster: Einfluss ausgewählter Faktoren auf Bewurzelung und Akklimatisierung

↓81

Modellhaft wurden unter Verwendung des Klons 320-8 folgende Faktoren in ihrer Wirkung auf Bewurzelung und Akklimatisierung geprüft:

Die Ergebnisse sind in Tabelle 19 dargestellt.

↓82

Tab. 19 Einfluss ausgewählter Faktoren auf die Akklimatisierung von Pyrus
pyraster
. Ergebnisse von Klon 320-8 mit 32 Mikrostecklingen je Variante.

lang = Länge des Mikrostecklings 1,5 bis 1,8 cm

kurz = Länge des Mikrostecklings 0,8 bis 1,0 cm

Medium 90/05: 1,0 mg/l IBA, 4 g/l Graphit

Medium 90/09: 0,5 mg/l IBA, 0,5 mg/l NAA, 4 g/l Graphit

Medium 90/08: 1,0 mg/l IBA, kein Graphit

n.e. = nicht erfasst

Pikiertermin 5.5.00

Pikiertermin 28.6.00

Bewurzelungs-temperatur 20°/15°C

Bewurzelungs-temperatur 24°/20°C

Bewurzelungs-temperatur 24°/20°C

Bewurze-lungs-medium

Länge des Mikrostecklings

Länge des Mikrostecklings

Länge des Mikrostecklings

lang

kurz

lang

kurz

lang

90/05

70 %

77 %

50 %

52 %

0 %

90/09

82 %

71 %

64 %

78 %

0 %

90/08

n.e.

n.e.

88 %

n.e.

28 %

Wie die in Tabelle 19 aufgeführten Ergebnisse zeigen, ist dem Pikiertermin ein außerordentlich großer Einfluss zuzuschreiben. Beim Pikiertermin 5.5.00 ergaben sich Akklimatisierungsergebnisse zwischen 50% und 88%, während sie beim Pikiertermin 28.6.00 nur bei 0%, bzw. 28% lagen.

Graphit in den Bewurzelungsmedien verschlechterte beim ersten Pikiertermin die Akklimatisierungsrate gegenüber dem Vergleichsmedium 90/08 um 38 Prozentpunkte. Beim zweiten Pikiertermin überlebten nur Mikrostecklinge von dem Graphit-freien Medium, aber keine von den Graphit-haltigen Medien.

↓83

Die um ca. 5°C abgesenkte Bewurzelungstemperatur wirkte sich in drei der vier geprüften Varianten um 18 bis 25 Prozentpunkte erhöhend auf die Akklimatisierungsrate aus.

Die Prüfung des Einflusses der Länge der Mikrostecklinge ergab: Die kurzen Mikrostecklinge zeigten in drei Varianten um 2 bis 14 Prozentpunkte höhere Akklimatisierungserfolge als die langen. In einer Variante waren es 11 Prozentpunkte weniger.

3.1.3.4.  Sorbus torminalis: Einfluss von Graphit auf Bewurzelung und Akklimatisierung

Es wurden die Bewurzelungsmedien 90/05 und 90/08 eingesetzt, die sich durch den Zusatz von 4 g/l Graphit in Medium 90/05 unterschieden. Es wurden fünf Klone der zur Verfügung gestellten in vitro Kulturen (vgl. Kap. 2.1.2.) verwendet mit 70 bis 182 Mikrostecklingen je Klon, die gleichmäßig auf beide Medien aufgeteilt wurden.

↓84

Die durchschnittlichen Akklimatisierungsraten der beiden Varianten lagen bei 42% für das Medium mit Graphit und 46% für das Medium ohne Graphit. Von den fünf geprüften Klonen reagierte nur Klon 76 positiv auf das Graphit im Medium mit 56% Akklimatisierung gegenüber 31% vom Medium ohne Graphit. Bei den Klonen 85, 146 und 283 wurde durch Graphit die Akklimatisierungsrate um 7 bis 11 Prozentpunkte verschlechtert. Der Klon 163 zeigte nach Bewurzelung auf Medium 90/05 mit Graphit um 23 Prozentpunkte erniedrigte Akklimatisierung (Tabelle 20).

Tab.20 Einfluss von Graphit im Bewurzelungsmedium auf die Akklimatisierung von
Sorbus torminalis

Medium 90/05: 1,0 mg/l IBA, 4 g/l Graphit

Medium 90/08: 1,0 mg/l IBA, kein Graphit

xq = Mittelwert

Medium

Klon-nummer

Anzahl Mikrosteck-linge

Anzahl bewurzelt

Prozent bewurzelt

Anzahl akklimati-siert

Prozent akklimati-siert

gesamt

n

%

n

%

90/05

76

57

35

61

32

56

mit Graphit

85

91

36

40

36

36

146

63

21

33

25

40

163

35

18

51

7

20

283

30

11

37

16

53

Summe

276

121

116

xq

44

42

90/08

76

45

28

62

14

31

ohne Graphit

85

91

34

37

39

43

146

64

23

36

31

48

163

35

20

57

15

43

283

44

18

41

28

64

Summe

279

123

127

xq

44

46

3.1.4. Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf die in vitro Kultur

In diesem Kapitel werden die Ergebnisse des in Kap. 2.1.4. beschriebenen Versuchsplans dargestellt, die ohne Kryokonservierung erzielt wurden. Die Ergebnisse nach Kryokonservierung folgen in Kap. 3.2.. Ein Vergleich der Ergebnisse der Varianten ohne und mit Kryokonservierung wird in Kapitel 3.6. gezogen.

3.1.4.1.  Kontaminationen

↓85

Bei Kulturbeginn wurden die Kontaminationen von mehreren Faktoren beeinflusst. Reiserlagerung und Genotyp wirkten sich bei allen drei Baumarten auf unterschiedliche Weise aus (Tabelle 21).

Tab. 21 Einfluss der Reiserlagerung auf die Kontaminationen bei Pyrus pyraster,
Sorbus torminalis
und Prunus avium

Lagerung der Reiser für 2 Monate bei +5°C im Kühlraum.

In Klammern: Anzahl Apices kontaminiert im Verhältnis zu Anzahl Apices präpariert.

xq = Mittelwert der Kontaminationen

Baumart

ohne Reiserlagerung

mit Reiserlagerung

xq

Pyrus pyraster

16% (88/540)

8% (43/537)

12%

Sorbus torminalis

32% (174/537)

31% (167/538)

32%

Prunus avium

13% (30/240)

32% (76/240)

22%

Bei Wildbirne wurde durch Lagerung das Kontaminationsergebnis halbiert, bei Elsbeere blieb es nahezu gleich und bei Vogelkirsche erhöhte es sich um das 2 1/2-fache (Tabelle 21).

↓86

Im Detail stellte sich dies so dar: Eventuell vorhandene jahresbedingte Unterschiede wurden durch die uneinheitlichen Reaktionen der einzelnen Klone überdeckt. Bei Wildbirne wies der Klon 95-14 immer weniger Kontaminationen auf als die beiden anderen Klone. Ohne Reiserlagerung waren es ungefähr halb so viele (9% gegenüber 19% und 20%). Nach Reiserlagerung war der Unterschied mit 6% gegenüber 7% und 11% nicht mehr so groß.

Auch bei Elsbeere wies ein Klon immer niedrigere Kontaminationsraten auf als die beiden anderen. Der Klon 126-3 lag mit 23% Kontaminationen sowohl ohne als auch mit Reiserlagerung immer um ungefähr die Hälfte, bzw. ein Drittel niedriger als die Klone 126-2 und 126-1.

Bei Vogelkirsche war es der Klon 247-4, der durch konstant niedrigere Kontaminationswerte auffiel. Hier wurden, in umgekehrter Weise wie bei Wildbirne, die Abstände durch die Reiserlagerung vergrößert. Vor der Lagerung (11%) unterschied er sich nur um 1, bzw. 2 Prozentpunkte. Nach der Lagerung hatte sich seine Kontaminationsrate um 8 Prozentpunkte erhöht, die des Klons 247-24 um 20 Prozentpunkte und die des Klons 247-28 um 30 Prozentpunkte.

3.1.4.2.  Etablierung

3.1.4.2.1.  Etablierungserfolg

↓87

Pyrus pyraster

Bei Pyrus pyraster beeinflusste der Erntetermin die Etablierung in zweifacher Hinsicht: Es zeigten sich Unterschiede sowohl zwischen den Monaten als auch zwischen den Jahren. Die jahresbedingten Differenzen waren so groß, dass sie getrennt betrachtet werden müssen (Abbildungen 2a und 2b).

Abb. 2a und 2b Einfluss von Reiserlagerung und Reiserernte auf die Etablierungsraten von Pyrus pyraster.
a: Reiserernte im Winter 1999/2000
b: Reiserernte im Winter 2000/2001

oL 1 = ohne Lagerung der Reiser im Winter 1999/2000
mL 1 = mit Lagerung der Reiser im Winter 1999/2000
oL 2 = ohne Lagerung der Reiser im Winter 2000/2001
mL 2 = mit Lagerung der Reiser im Winter 2000/2001

↓88

Im Jahr 1999/2000 zeigte sich zwischen Dezember und Februar ohne Lagerung eine leichte Zunahme der Etablierungsraten von 0% auf 5%. Im März erfolgte ein sprunghafter Anstieg auf 48%. Durch die Reiserlagerung wurden die Februar- und März-Ergebnisse deutlich erhöht. Im Februar betrug der Wert nach Lagerung 43%, ohne Lagerung waren es 5%. Dieser Steigerung um 37 Prozentpunkte folgte im März eine Steigerung um 20 Prozentpunkte von 48% auf 68%.

Im Winter 2000/2001 waren die durchschnittlichen Etablierungsraten mit 8% deutlich niedriger als im Vorjahr (21%). Die Trends waren nicht eindeutig, wie in Abbildung 2b zu sehen ist. Zwar war auch hier die höchste Etablierungsrate im März zu verzeichnen, aber sie lag mit 27% erheblich niedriger als im Vorjahr. Der Einfluss der Reiserlagerung verbesserte die Werte im Dezember und im Februar, nicht in den anderen Monaten. Das Ausmaß der Verbesserung war erheblich niedriger als im Vorjahr.

Von den Klonen waren sich 95-12 und 95-14 ähnlich in der Reaktion auf die verschiedenen Erntetermine. Wie in Abbildung 3 dargestellt, ähnelt sich bei diesen Klonen der prozentuale Anteil der einzelnen Erntetermine an der Gesamtsprossbildungskapazität sehr, wobei eine deutliche monatliche Zunahme von Dezember bis März zu verzeichnen ist. Der Klon 95-1 zeigte die ebenfalls die meisten Etablierungen im März, aber nur wenige im Februar und keine im Januar. In November und Dezember lagen seine Etablierungswerte deutlich über denen der beiden anderen Klone.

↓89

In der Gesamtetablierung lagen die Klone 95-12 und 95-14 mit 24% und 19% dicht beieinander, während sie bei Klon 95-1 nur 9% betrug.

Abb. 3 Prozentualer Anteil der einzelnen Erntetermine an der Gesamtmenge etablierter Apices der einzelnen Klone von Pyrus pyraster

Legende: Erntetermine der Reiser

Sorbus torminalis

↓90

Die Etablierung wurde sowohl durch den Reisererntetermin als auch durch die Reiserlagerung beeinflusst. Zwischen den beiden Jahren gab es einige Unterschiede, die zum Teil nur zeitliche Verschiebungen waren (Tab. 22). Um Tendenzen aufzuzeigen, wurden Mittelwerte aus beiden Erntejahren gebildet (Abb. 4).

Tab. 22 Einfluss von Reiserlagerung und Reiserernte auf die Etablierungsraten von Sorbus torminalis in den Jahren 1999/2000 und 2000/2001. Mittelwerte der Ergebnisse mit 3 Klonen.

oL = ohne Lagerung der Reiser

mL = mit Lagerung der Reiser

n.e. = nicht erfasst

Erntejahr 1999/2000

Erntejahr 2000/2001

Erntetermin

oL

mL

oL

mL

November

n.e.

n.e.

5 %

48 %

Dezember

2 %

15 %

23 %

50 %

Januar

10 %

42 %

27 %

15 %

Februar

4 %

3 %

10 %

5 %

März

48 %

43 %

15 %

5 %

Die Etablierungsraten ohne Reiserlagerung lagen von November bis Februar unter 18%, und es war ein Anstieg auf 32% im März zu verzeichnen (Abb. 4). Nach Reiserlagerung waren die Etablierungsraten in November, Dezember und Januar höher und in Februar und März niedriger als ohne Lagerung. Die Unterschiede waren im November am größten und nahmen zum Februar hin ab. Die Verbesserung der Etablierungsraten wurde in der ersten Hälfte des Winters nach Lagerung festgestellt, ohne Lagerung im März (Tabelle 22).

↓91

Abb. 4 Einfluss von Reiserlagerung und Reiserernte auf die Etablierungsraten von Sorbus torminalis. Mittelwerte der Ergebnisse mit 3 Klonen aus den Jahren 1999/2000 und 2000/2001.

Legende: oL = ohne Lagerung der Reiser; mL = mit Lagerung der Reiser
Erntetermine: N = November, D = Dezember, J = Januar, F = Februar, M = März

Abbildung 5a verdeutlicht für jeden Klon das Ausmaß der Differenz zwischen gelagerten und ungelagerten Reisern zu den einzelnen Ernteterminen. Eine positive Auswirkung der Lagerung ergab einen positiven D (etab)-Wert, eine negative Auswirkung der Lagerung ergab eine negativen D (etab)-Wert. Bei Klon 126-3 war der D (etab)-Wert fast gleichmäßig fallend von November bis März. In November und Dezember war er am stärksten von den drei Klonen positiv beeinflusst worden. Bei Klon 126-1 fiel auf, dass er sich im Dezember fast gar nicht positiv beeinflussen ließ (D (etab) betrug +2) und im März besonders stark negativ (D (etab) betrug –11) auf die Lagerung reagierte. Klon 126-2 war der einzige Klon, bei dem ein negativer Effekt durch die Lagerung bereits im Januar auftrat. Aber in Februar und März zeigte er die geringste negative Reaktion.

Abb. 5a Differenz zwischen den Etablierungsraten gelagerter und ungelagerter Reiser in Abhängigkeit vom Erntetermin bei Sorbus torminalis.
Einzelergebnisse mit den drei Klonen 126-1, 126-2, 126-3..

D (etab) = Differenz zwischen Etablierungsrate mit Reiserlagerung und ohne Reiserlagerung
Legende: Nummern der in diesem Versuch verwendeten Klone
Erntetermine: N = November, D = Dezember, J = Januar, F = Februar, M = März

↓92

Abb. 5b Prozentualer Anteil der einzelnen Erntetermine an der Gesamtmenge etablierter Apices der einzelnen Klone von Sorbus torminalis

Legende: Erntetermine der Reiser

Die genotypspezifische Reaktion auf die Erntetermine zeigt Abbildung 5b. Die Klone 126-2 und 126-3 waren sich ähnlich indem beide die höchsten Etablierungsraten in März aufwiesen und die niedrigsten im Februar. Bei Klon 126-1 war der prozentuale Anteil etablierter Apices im Januar deutlich höher als März. Im Februar gelangten keine Apices zur Etablierung. Insgesamt sind die Unterschiede durch den Jahresgang nicht so stark ausgeprägt wie bei Wildbirne.

In der Gesamtetablierungsrate lagen die Klone 126-1 und 126-2 mit 28%, bzw. 29% sehr dicht beieinander, während Klon 126-3 mit 23% niedriger lag.

↓93

Prunus avium

Erntedatum und Reiserlagerung beeinflussten die Etablierung von Prunus avium nicht so stark wie bei den anderen Baumarten. Prinzipiell war eine Etablierung immer möglich. Die besten Etablierungsraten wurden im Dezember erzielt (63%), wobei der Unterschied zum schlechtesten Termin Februar 16 Prozentpunkte betrug. Die Reiserlagerung hatte nur im Dezember eine positive Wirkung auf die Etablierungsrate, wie aus Abbildung 6 zu ersehen ist. An den drei anderen Terminen trat nach Reiserlagerung eine um 12 bis 46 Prozentpunkte niedrigere Sprossbildung ein.

Abb. 6 Einfluss von Reisererntetermin und Reiserlagerung auf die Etablierungsraten von Prunus avium.
Mittelwerte der Ergebnisse mit 3 Klonen.

oL = ohne Lagerung der Reiser
mL = mit Lagerung der Reiser

↓94

Abb. 7 Prozentualer Anteil der einzelnen Erntetermine an der Gesamtmenge etablierter Apices der einzelnen Klone von Prunus avium

Legende: Erntetermine der Reiser

Die genotypspezifische Reaktion auf die Erntetermine zeigt Abbildung 7. Alle Klone wiesen im Februar niedrige Etablierungsraten auf. Bei Klon 247-4 ergab der Erntetermin März die höchsten Etablierungsraten, während dies bei Klon 247-28 im Dezember der Fall war. Klon 247-24 zeigte zwischen Dezember, Januar und März kaum Unterschiede. Insgesamt sind die Unterschiede durch den Jahresgang nicht so stark ausgeprägt wie bei Wildbirne.

Die Gesamtetablierungsrate war bei Klon 247-24 mit 61% am höchsten. Klon 247-4 wies 51% auf und bei Klon 247-28 betrug sie 47%. Damit liegen die Etablierungsraten bei Wildkirsche trotz der durch die Reiserlagerung verursachten hohen Kontaminationsraten (siehe Anfang des Kapitels) deutlich höher als bei Elsbeere und Wildbirne.

3.1.4.2.2. Etablierungsdauer

↓95

Unter Etablierungsdauer wird hier der Zeitraum zwischen Präparation der Knospen und Beginn der Vermehrung, erkennbar am Anstieg der Vermehrungskoeffizienten, verstanden. Dieser Zeitpunkt war bei Elsbeere nicht immer ganz eindeutig. Manchmal begannen Knospen zwar mit der Sprossbildung und setzten sie über mehrere Subkulturen fort, verbräunten aber später ohne erkennbaren Grund. Solche Knospen wurden nicht als „etabliert“ bewertet und auch bei der Feststellung der Etablierungsdauer nicht berücksichtigt. Andere Knospen zeigten eine kurzfristige Vermehrungsphase über 1, 2 oder 3 Subkulturen und blieben dann für mehrere Monate ohne weiteres Wachstum und ohne Absterbeerscheinungen. Diese Knospen galten als etabliert und wurden berücksichtigt.

Bei allen drei Baumarten wurde die Etablierungsdauer von Reisererntetermin und Reiserlagerung beeinflusst. Dies wird im Folgenden beschrieben. Eine Übersicht gibt Tabelle 23.

Pyrus pyraster

↓96

Alle drei Klone zeigten die kürzeste Etablierungsdauer ohne Lagerung bei Reiserernte im Januar (Durchschnitt: 18 Wochen). Der Klon 95-12 war hier mit 12 Wochen der schnellste, während die beiden anderen Klone 21 Wochen benötigten. Die zweimonatige Reiserlagerung nach Ernte im März führte zu einer Verkürzung der durchschnittlichen Etablierungsdauer auf 13 Wochen. Im Vergleich dazu betrugen die längste Etablierungszeit 24 Wochen (Klon 95-14 im Februar ohne Reiserlagerung).

Auch hier, wie bei den anderen betrachteten Parametern, waren die Reaktionen genotypspezifisch unterschiedlich stark ausgeprägt. Die Differenz zwischen dem Wert „März ohne Lagerung“ zu dem Wert „März mit Lagerung“ betrug nur 2 Wochen bei Klon 95-12, 3 Wochen bei dem Klon 95-1 und 11 Wochen bei dem Klon 95-14.

Sorbus torminalis

↓97

Die Etablierungsdauer betrug ohne Lagerung zwischen 21 und 29 Wochen, mit Lagerung zwischen 17 und 22 Wochen (Tabelle 23). Sie wurde also durch Lagerung verkürzt. Der jeweils niedrigste Wert wurde bei Ernte im März erreicht. Die genotypischen Unterschiede waren zum Teil beträchtlich, ebenso die Unterschiede zwischen den beiden Erntejahren. Darauf soll aber nicht näher eingegangen werden, da bei Elsbeere auf Grund der niedrigen Etablierungsraten nur wenige Daten vorliegen (vgl. Tabelle 23).

Prunus avium

Die Etablierungsdauer der Vogelkirschen wurde durch den Reisererntermin beeinflusst, aber nur wenig durch die Reiserlagerung. Anders als bei den beiden anderen Baumarten war ohne Lagerung nicht März sondern Februar der Erntetermin, der mit 14 Wochen zu den kürzesten Etablierungszeiten führte. Im Januar und März waren es 18 Wochen, und der Dezember erwies sich mit 22 Wochen als der schlechteste Monat. Die drei Genotypen wiesen alle exakt dieselben Werte auf (Abbildung 8).

↓98

Bemerkenswert war der Einfluss der Reiserlagerung insofern, als er fast immer zu einer Etablierungsdauer von 15 Wochen führte – unabhängig von Ernteterminen und Genotypen. Hiervon gab es nur zwei Ausnahmen: Beim Klon 247-28 verbräunten beim Erntetermin März mit Lagerung alle Knospen und starben ab. Der Klon 247-4 reagierte auf die Reiserlagerung

Abb. 8 Einfluss von Reisererntetermin und Reiserlagerung auf die
Etablierungsdauer (in Wochen) bei Prunus avium.

oL = ohne Lagerung der Reiser
mL = mit Lagerung der Reiser
Legende: Nummern der in diesem Versuch verwendeten Klone

bei Ernte im Januar mit einer verzögerten Etablierungsdauer von 36 Wochen. Bedingt durch diese Ausnahmereaktion lagen die Durchschnittswerte der Klone nach Lagerung um 5 Wochen auseinander (Klone 247-24 und 247-28: 15 Wochen, Klon 247-4: 20 Wochen), während sie ohne Lagerung einheitlich 18 Wochen betrugen.

3.1.4.3. Vermehrungskoeffizienten

↓99

Im Folgenden werden die mittleren Vermehrungskoeffizienten der ersten vier (Pyrus pyraster), bzw. drei (Prunus avium ) Transfers ab Beginn der Vermehrungsphase betrachtet. Es liegen die Werte des Winters 1999/2000 zugrunde. Die Vermehrungskoeffizienten veränderten sich mit den Reiserernteterminen und der Reiserlagerung bei jeder Baumart unterschiedlich. Dies ist in den Abbildungen 9a und b illustriert. Wildbirne und Vogelkirsche war gemeinsam, dass dem Kulturbeginn Januar die höchsten Vermehrungskoeffizienten folgten (bei Vogelkirsche nur ohne Lagerung der Reiser). Danach wurde ein fast kontinuierliches Absinken der Vermehrungskoeffizienten im Februar und im März festgestellt. Durch die Reiserlagerung wurden bei Wildbirne alle Werte erniedrigt, und zwar im Januar am wenigsten (um 0,2) und fortschreitend im März am meisten (um 0,6). Bei Vogelkirsche fand eine negative Beeinflussung durch Reiserlagerung nur bei den Ernteterminen Dezember und Januar statt. Im Februar waren die Werte gleich und nach Reiserernte im März deutlich erhöht (3,4 mit Reiserlagerung, 1,9 ohne Reiserlagerung).

Abb. 9a und 9b Einfluss von Reisererntetermin und Reiserlagerung auf die Vermehrungskoeffizienten von Pyrus pyraster und Prunus avium.
Ergebnisse mit je 3 Klonen.

Vk = Vermehrungskoeffizienten (Durchschnitt der ersten 4 (Pyrus pyraster), bzw. 3 (Prunus avium) Vermehrungskoeffizienten ab Beginn der Vermehrungsphase)
oL = ohne Lagerung der Reiser
mL = mit Lagerung der Reiser

Für Sorbus torminalis lagen nicht genügend Werte vor, um den Einfluss von Erntetermin und Reiserlagerung zu prüfen, da sehr häufig ohne Lagerung gar keine Sprossbildung erfolgt war (vgl. Kap. 3.1.4.2.1). Es konnte daher nur unter Bildung des Mittelwertes aller vorhandenen Ergebnisse jedes Erntetermins der Einfluss des Erntetermins dargestellt werden. Die Vermehrungskoeffizienten betrugen bei Ernte im Dezember durchschnittlich 1,2 , im Januar 1,3 und im März ebenfalls 1,3. Hieraus kann kein Trend abgeleitet werden. Möglicherweise wurden die Vermehrungskoeffizienten von Sorbus torminalis nicht oder nur unwesentlich durch den Erntetermin beeinflusst.

3.1.4.4. Auswirkung der Einflüsse von Reisererntetermin und Reiserlagerung auf die Pflanzenproduktion

↓100

In Tabelle 23 sind die in den vergangenen Kapiteln geschilderten Ergebnisse aus allen Varianten und für alle Baumarten zusammengestellt. Auf welche Weise sich diese Daten in der Produktion größerer Stückzahlen auswirken, ist in Abbildung 10 beispielhaft für Pyrus pyraster illustriert. Sie zeigt die Entwicklung der Stückzahlen ab dem Termin der Reiserernte (Zeitpunkt Woche 0), sowie die Anzahl durchzuführender Transfers: Jeder Datenpunkt entspricht einem Transfer. Ausgehend von 100 Ausgangsexplantaten sinkt die Stückzahl zunächst auf Grund von Ausfällen durch Kontaminationen oder Absterben entsprechend der Etablierungsrate. Entsprechend der Etablierungsdauer verbleibt die Kurve auf dem niedrigen Niveau, bis sie mit dem Einsetzen der Vermehrungsphase anzusteigen beginnt. Der Anstieg erfolgt entsprechend dem Durchschnitt der Vermehrungskoeffizienten der ersten vier (Pyrus pyraster), bzw. drei (Prunus avium) Transfers. So ist aus der Abbildung ersichtlich, wie Reisererntetermin und Reiserlagerung die Produktion bestimmter Stückzahlen, den Zeitbedarf und den Arbeitsaufwand (Anzahl Transfers) beeinflussen.

Tab. 23 Einfluss von Reisererntetermin und Reiserlagerung auf die Etablierungsrate, Etablierungsdauer und Vermehrungskoeffizienten von Pyrus pyraster, Prunus avium und Sorbus torminalis

oL = ohne Lagerung der Reiser

mL = mit Lagerung der Reiser

* Vermehrungskoeffizient: Durchschnitt der ersten 4 (Pyrus pyraster), bzw. 3 (Prunus avium) Transfers der Vermehrungsphase

Baumart

Reisererntetermin und Behandlung

Etablierungsrate [%]

Etablierungsdauer [Wochen]

Vermehrungs-

koeffizient *

Pyrus pyraster

Dezember oL

0

-

-

Januar oL

3

18

4,4

Februar oL

5

22

3,7

März oL

48

21

2,4

Dezember mL

0

-

-

Januar mL

5

22

4,2

Februar mL

43

19

2,8

März mL

68

13

1,8

Prunus avium

Dezember oL

52

22

3,2

Januar oL

83

18

3,1

Februar oL

60

14

2,7

März oL

55

18

1,9

Dezember mL

73

15

2,9

Januar mL

37

22

2,1

Februar mL

27

15

2,7

März mL

38

15

3,4

Sorbus torminalis

Dezember oL

13

25

Januar oL

18

29

Februar oL

7

24

März oL

32

21

Dezember mL

33

22

Januar mL

28

18

Februar mL

4

22

März mL

24

17

Dies sei an einem Beispiel erläutert. Eine Stückzahl von 1000 Sprossen ist bei Reiserernte im Februar mit Lagerung nach 26 Wochen und 5 Transfers erreicht. Dieselbe Stückzahl ist bei Ernte im März ohne Lagerung erst 34 Wochen nach der Ernte und mit fast dem doppelten Arbeitsaufwand von 9 Transfers erreicht.

↓101

Abb. 10 Einfluss von Reisererntetermin und Reiserlagerung auf die Stückzahlen
von in vitro Pflanzen bei Pyrus pyraster, ausgehend von 100 eingesetzten Winterknospen je Variante zum Zeitpunkt Woche 0.

Entwicklung der Stückzahlen ab dem Termin der Reiserernte (Zeitpunkt Woche 0) und Anzahl durchzuführender Transfers: Jeder Datenpunkt entspricht einem Transfer. Rechnerisches Ergebnis aus den Daten der Tabelle 23 für Etablierungsrate, Etablierungsdauer und Vermehrungskoeffizienten.

Legende: Reisererntetermine, oL = ohne Lagerung der Reiser, mL = mit Lagerung der Reiser

3.2.  Ergebnisse der Kryokonservierung

3.2.1.  Kryokonservierung von in vitro Material

3.2.1.1.  Einkapselung in Alginatkugeln und Trocknung

Es wurden die verschiedenen Trocknungsmöglichkeiten von Alginatkugeln ohne eingebettetes Pflanzenmaterial untersucht und Trocknungs-Eichkurven erstellt. Für die in den folgenden Versuchen verwendete Methode des Trocknens im Exsiccator wurde die Eichkurve mit Alginatkugeln, in die Apices eingebettet waren, überprüft. Daran schlossen sich Versuche mit verschiedenen Etablierungsmedien als Basis für die Alginat-Einbettung an. Es folgten Versuche zum Einfluss des Trocknens der Alginatkapseln und zum Einfluss der Kälteakklimatisierung auf das Wachstum der Apices, bevor in Alginatkugeln eingebettete Apices erstmalig in Flüssigstickstoff eingefroren wurden.

3.2.1.1.1.  Trocknungsmethoden

Für die 3 Trocknungsmethoden „Exsiccator“, „Silicagel direkt“ und „Luftstrom“ (vgl. Kapitel 2.6.5.2. Material und Methoden) wurden Eichkurven erstellt. Abbildung 11 zeigt die Eichkurven. Auffallend sind die Unterschiede in der Trocknungsgeschwindigkeit zwischen der Methode Exsiccator und den beiden anderen Methoden.

↓102

Abb. 11 Eichkurven von 3 Trocknungsmethoden für Alginatkugeln

Legende: Trocknungsmethoden
Methode Exsiccator: offene Petrischalen mit Alginatkugeln befinden sich auf einer perforierten Keramikscheibe über Silicagel in einem Exsiccator.
Methode Silicagel direkt: Alginatkugeln liegen auf Filterpapier direkt auf Silicagel.
Methode Luftstrom: Alginatkugeln liegen in offenen Petrischalen im Luftstrom der sterilen Werkbank.
Bei allen Methoden wurden je 10 Alginatkugeln mit 6 Wiederholungen eingesetzt.

Die Trocknung von Alginatkugeln im Luftstrom der Werkbank (Methode „Luftstrom“) und auf Silicagel (Methode „Silicagel direkt“) wurde von kleinen Unterschieden in der Größe und Form der Alginatkugeln beeinflusst. Beim Trocknen im Luftstrom spielte zusätzlich die Position der Alginatkugeln in der Petrischale eine Rolle: Kugeln, die auf der Quelle des Luftstroms zugewandten Seite lagen, trockneten schneller. So betrugen nach einer Stunde Trocknung im Luftstrom die Einzelwerte zwischen 67% und 83 % des Frischgewichts (FG) bei 6 Wiederholungen. Beim Trocknen im Exsiccator wurden wesentlich stabilere Werte erzielt: Nach einer Stunde Trocknungszeit lag das Gewicht zwischen 92% und 94% des FG bei 6 Wiederholungen. Der Trocknungsprozess war langsamer und weniger störanfällig. Daher wurde im Folgenden nur noch die Methode „Exsiccator“ angewendet.

Das Trocknungsverhalten der Alginatkugeln änderte sich, wenn Apices eingebettet waren. Tabelle 24 zeigt die Werte für einen Versuch mit Elsbeeren- und zwei Versuche mit Wildbirnen-Apices.

↓103

Tab. 24 Trocknung von Alginatkugeln mit Apices von Wildbirne und Elsbeere nach der Methode „Exsiccator“: Mittelwerte der Ergebnisse von je 10 Kugeln in 6 Wiederholungen im Vergleich mit den Werten der Eichkurve. Angaben in Prozent des Frischgewichts (% FG)

n.e. = nicht erfasst

Trocknungszeit [Stunden]

1

2

3

4

6

16

Wildbirne

91

87

n.e.

75

-

-

Wildbirne

-

-

-

57

35

25

Elsbeere

-

85

n.e.

69

47

-

Eichkurve Exsiccator

93

85

77

69

47

-

Die Werte von Elsbeere unterschieden sich nicht von denen der Eichkurve. Die Unterschiede der Wildbirne beim 4- und 6-Stunden-Wert könnten mit der Größe der Apices zusammenhängen. Daher wurde bei den folgenden Versuchen nicht die Trocknungszeit anhand der Eichkurve festgelegt, sondern Gewichtskontrollen durchgeführt, um den genauen Trocknungsgrad festzustellen.

3.2.1.1.2. Effekte von Einkapselung, Nährmedien und Apexgröße

Bei Wildbirne wurde je ein gut und ein schlecht regenerierender Klon ausgewählt (Klone 59-2 und 439-28), bei Elsbeere zwei gut regenerierende (Klone 85 und 98) und ein schlecht regenerierender (Klon 283). Als Medien wurden für Wildbirne 2/8, 87/29 und 87/39 eingesetzt und für Elsbeere 2/11, 87/29 und 87/39. Die Apices wurden im Hinblick auf die anstehende Kryokonservierung kleiner als in vorangegangenen Versuchen präpariert und maßen ca. 0,5 mm in jeder Richtung. Von jeder Variante wurden 30 eingekapselte und 30 nicht eingekapselte Explantate in Petrischalen auf das jeweilige Medium aufgesetzt. Die Apices zeigten jedoch kein Wachstum. Eingekapselte Apices starben schneller ab als nicht eingekapselte. Auf den Medien 87/37 (Wildbirne) und 2/11 (Elsbeere) blieben die Explantate länger grün als auf den anderen Medien.

↓104

In diesem Versuch war die Mindestgröße der Apices unterschritten worden. Daher wurden in den folgenden Versuchen die Apices immer in einer Größe von ca. 1 mm3 präpariert.

3.2.1.1.3. Effekte von Kältebehandlung, Einkapselung und Trocknung
Pyrus pyraster

Von den Klonen 59-2 und 439-28 wurden Sprosse bei 24°C, 10°C und 4°C für jeweils 2, bzw. 4 Wochen kälteakklimatisiert. Von diesen Sprosskulturen wurden die Apices präpariert und in Alginat eingekapselt. Die Hälfte der eingekapselten Apices der 4-wöchigen Kälteakklimatisierung wurden auf 61% des Frischgewichts (+/- 3%) im Exsiccator getrocknet. Pro Variante wurden zwischen 15 und 20 Explantate verwendet, je nach vorhandener Materialmenge. Die Explantate wurden auf das Medium 87/37 aufgesetzt und nach 4 bis 5 Wochen bonitiert. Bei der Bonitur wurde die Blattentfaltung nach „beginnend“ und „1 Blatt oder mehr (vollständig entfaltet)“ unterschieden. Die Tabelle 25 gibt die Prozentzahlen der Bonitur an.

Tab. 25 Einfluss von Kältebehandlung, Einkapselung und Trocknung auf die Blattentfaltung von Apices von Pyrus pyraster: Mittelwerte der Klone 59-2 und 439-28.

Die Bonitur der Blattentfaltung erfolgte 4 – 5 Wochen nach der Präparation der Apices. Danach wurde der Versuch abgebrochen. Eine Aussage über Sprosswachstum ist nicht möglich.

Kältebehandlung

Behandlung

Blattentfaltung (% der Explantate)

Temperatur

Dauer

der Apices

keine

beginnend

1 Blatt o. mehr

24 °C

2 Wochen

Kontrolle

30

55

15

eingekapselt

60

40

0

4 Wochen

Kontrolle

60

27

13

eingekapselt

83

17

0

getrocknet

100

0

0

10°C

2 Wochen

Kontrolle

65

18

18

eingekapselt

75

23

3

4 Wochen

Kontrolle

63

27

10

eingekapselt

67

27

7

getrocknet

50

50

0

4°C

2 Wochen

Kontrolle

65

25

10

eingekapselt

80

20

0

4 Wochen

Kontrolle

53

27

20

eingekapselt

70

27

3

getrocknet

90

10

0

↓105

Die Kältebehandlung führte teilweise zu einer Förderung der Blattentfaltung. Das beste Ergebnis wurde ohne Vorkühlung bei der Kontrolle nach zwei Wochen bei 24°C bonitiert. Eingekapselte Apices zeigten weniger Blattentfaltung als nicht eingekapselte. Durch Trocknen wurde die Entfaltung der Blätter verzögert oder, wie in der Variante 24°C für 4 Wochen, völlig verhindert. Bei keiner der Varianten mit Trocknung waren bei der Bonitur voll entwickelte Blätter vorhanden. Die geringste Behinderung der Blattentfaltung nach Einkapselung und Trocknung trat in der Variante „10°C für 4 Wochen“ auf.

Sorbus torminalis

Mit Sorbus torminalis konnte der oben geschilderte Versuch in größerem Umfang durchgeführt werden, da mehr Material zur Verfügung stand. Von den Klonen 85, 98 und 283 wurden Sprosse bei 24°C, 10°C und 4°C für jeweils 2, 4 und 8 Wochen kältebehandelt. Danach wurden die Apices präpariert, in Alginat eingekapselt und auf ca. 60% des Frischgewichts (+/- 6%) im Exsiccator getrocknet. Pro Variante wurden 10 Apices, in einigen Fällen auch 20, je nach vorhandener Materialmenge, verwendet. Die Explantate wurden auf das Medium 2/11 aufgesetzt und nach 4 bis 5 Wochen bonitiert. Bei der Bonitur wurde wie bei Wildbirne die Blattentfaltung nach „beginnend“ und „1 Blatt oder mehr“ unterschieden (Tabelle 26).

↓106

Tab. 26 Einfluss von Kältebehandlung, Einkapselung und Trocknung auf die
Blattentfaltung von Apices von Sorbus torminalis.Mittelwerte der Klone 85, 98, 283.

Die Bonitur der Blattentfaltung erfolgte 4 – 5 Wochen nach der Präparation der Apices. Danach wurde der Versuch abgebrochen. Eine Aussage über Sprosswachstum ist nicht möglich.

Kältebehandlung

Behandlung

Blattentfaltung (% der Explantate)

Temperatur

Dauer

der Apices

keine

beginnend

1 Blatt o. mehr

24 °C

2 Wochen

Kontrolle

60

38

3

eingekapselt

72

23

5

getrocknet

70

30

0

4 Wochen

Kontrolle

75

5

20

eingekapselt

75

25

0

getrocknet

80

20

0

8 Wochen

Kontrolle

70

30

0

eingekapselt

90

10

0

getrocknet

100

0

0

10°C

2 Wochen

Kontrolle

45

40

15

eingekapselt

68

30

2

getrocknet

70

30

0

4 Wochen

Kontrolle

60

25

15

eingekapselt

75

20

5

getrocknet

80

20

0

8 Wochen

Kontrolle

65

25

10

eingekapselt

50

50

0

getrocknet

95

5

0

4°C

2 Wochen

Kontrolle

45

50

5

eingekapselt

70

28

2

getrocknet

80

20

0

4 Wochen

Kontrolle

45

35

20

eingekapselt

40

30

30

getrocknet

30

40

30

8 Wochen

Kontrolle

40

25

35

eingekapselt

80

20

0

getrocknet

55

45

0

Im Gegensatz zu Wildbirne führte das Einkapseln bei Elsbeere nicht grundsätzlich zu einer Behinderung des Wachstums. Besonders herausragend ist die Variante „4°C für 4 Wochen“, bei der die eingekapselten und getrockneten Apices besseres Wachstum zeigten als die ungetrockneten und die Kontrolle. Die Kältebehandlung förderte die Toleranz für Einkapseln und Trocknen. Die schlechtesten Ergebnisse traten in der Variante ohne Kältebehandlung „24°C für 8 Wochen“ auf.

3.2.1.2. Droplet-Technik

3.2.1.2.1.  Vorbehandlung mittels osmotischer Dehydrierung

Sorbus torminalis

↓107

In einem Vorversuch waren Apices auf Medien mit 0,75 M Saccharose, bzw. 5% DMSO für zwei Tage inkubiert worden. Die Explantate des DMSO-Mediums entsprachen danach denen der Kontrolle und sahen normal aus, während die des Saccharose-Mediums in ihrem Turgor reduziert waren und das weiche Gewebe schlecht zu bearbeiten war. Daher sollte geprüft werden, auf welche Weise Elsbeere osmotisch dehydriert werden kann, ohne das Wachstum zu stark zu beeinträchtigen.

Tab. 27 Einfluss von Konzentration und Einwirkdauer verschiedener Osmotika auf
Etablierung und Vermehrung von Sorbus torminalis.
Ergebnisse von Klon 283.

Behandlung

Transfer 1

Transfer 2

Osmotikum

Konzen-tration [M]

Dauer [Tage]

vitale Apices [%]

etablierte Apices [%]

Vermehrungs-

koeffizient

Kontrolle

-

1

100

20

4,6

-

3

100

10

2,7

Mannitol

0,4

1

90

20

4,0

0,4

3

100

80

7,7

1,0

1

100

50

3,3

1,0

3

100

20

1,6

Saccharose

0,4

1

100

30

1,3

0,4

3

100

40

4,1

1,0

1

100

10

1,9

1,0

3

80

20

1,6

Sorbitol

0,4

1

100

10

1,6

0,4

3

100

0

1,0

1,0

1

100

30

4,3

1,0

3

100

0

1,1

Mannitol, Saccharose und Sorbitol wurden dem Medium 2/11 in Konzentrationen von je 0,4 M und 1,0 M zugesetzt. Auf diesen Medien und dem Kontrollmedium 2/11 ohne Zusatz wurden Apices des Klons 283 für einen Tag, bzw. drei Tage im Klimaschrank bei +5°C und 12 Stunden Belichtung inkubiert, mit 10 Apices pro Variante. Danach wurden sie auf das Medium 2/11 ohne Zusätze umgesetzt und im normalen Klimaraum standardmäßig weiterkultiviert, bis sie in die Vermehrungsphase eintraten. Dies war nach 2 ½ Monaten der Fall. Eine Bonitur mit Ermittlung der abgestorbenen, bzw. vitalen Sprosse und der etablierten Sprosse wurde beim ersten Transfer nach der Behandlung vorgenommen. Beim zweiten Transfer nach Behandlung wurden die Vermehrungskoeffizienten ermittelt (Tabelle 27).

↓108

Die Vitalität der Sprosse betrug bis auf zwei Ausnahmen 100 %. Der Prozentsatz etablierter Sprosse variierte sehr stark zwischen 0% und 80%. Er war nur bei den Varianten ‚Sorbitol 0,4 M und 1,0 M für 3 Tage‘ niedriger als die Kontrolle. Alle Mannitol-Varianten waren gleich der Kontrolle oder besser.

Vermehrungskoeffizienten größer als 2 wurden außer bei den Kontrollen hauptsächlich bei den Mannitol-Varianten erreicht. Lediglich die höhere Konzentration mit der längeren Einwirkzeit führte zu einem niedrigen Vermehrungskoeffizient. Die höchste in diesem Versuch erzielte Vermehrungsrate wurde auf 0,4 M Mannitol bei dreitägiger Einwirkung ermittelt. Diese Sprosse waren von besonders guter Qualität. Die Sprosse auf den Medien mit Saccharose und Sorbitol-Zusätzen wiesen trotz teilweise hoher Vermehrungskoeffizienten mehrfach Deformationen auf und waren in den Varianten mit dreitägiger Einwirkung stark vitrifiziert.

Zur Prüfung der besseren Verträglichkeit der Osmotika wurde das schrittweise Dehydrieren durch Zugabe von Mannitol, Saccharose und Sorbitol durchgeführt. Hierfür wurden die Apices zunächst für einen Tag bei einer Konzentration von 0,1 M inkubiert, danach für einen Tag bei 0,4 M, dann 0,7 M und zuletzt 1,0 M. Die höchste Konzentration von 1,0 M wurde für einen Tag und drei Tage appliziert. Die gesamte Behandlung erfolgte im Klimaschrank bei +5°C und 12 Stunden Belichtung, also insgesamt über einen Zeitraum von 4, bzw. 6 Tagen, mit 10 Apices des Klons 283 pro Variante. Danach wurden die Explantate auf das Medium 2/11 ohne Zusätze umgesetzt und im normalen Klimaraum standardmäßig weiterkultiviert, bis sie in die Vermehrungsphase eintraten. Dies war nach 2 ½ Monaten der Fall. Eine Bonitur mit Ermittlung der abgestorbenen, bzw. vitalen Sprosse und der wachsenden Sprosse wurde beim ersten Transfer nach der Behandlung vorgenommen. Beim zweiten Transfer nach Behandlung wurden die Vermehrungskoeffizienten ermittelt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 28.

↓109

Tab. 28 Einfluss von schrittweiser Dehydrierung und Einwirkdauer verschiedener
Osmotika auf Wachstum und Vermehrung von Sorbus torminalis.
Ergebnisse von Klon 283.

Behandlung

Transfer 1

Transfer 2

Medien-zusatz

Einwirkdauer bei Endkonzentration [Tage]

vitale Apices [%]

etablierte Apices [%]

Vermehrungs-

koeffizient

Kontrolle

1

100

10

3,1

3

100

30

3,0

Mannitol

1

100

0

1,0

3

100

30

1,8

Saccharose

1

80

0

1,4

3

100

0

1,0

Sorbitol

1

100

0

1,2

3

100

0

1,0

Die hohen Vermehrungskoeffizienten der Kontrollen belegen, dass die relativ kühle Kulturtemperatur von 5°C unmittelbar nach Präparation von den Apices gut vertragen wurde. Jedoch hatte die schrittweise Erhöhung der osmotisch wirksamen Konzentrationen nicht den gewünschten Effekt einer besseren Verträglichkeit. Es gab zwar einen hohen Anteil vitaler Apices, aber sie waren in ihrer Entwicklung stark beeinträchtigt. Sofern sich überhaupt Sprosse bildeten, waren sie meist stark deformiert und vielfach vitrifiziert. Dies spiegelt sich in den niedrigen Vermehrungskoeffizienten wieder. Relativ am besten wurde Mannitol mit der längeren Einwirkzeit vertragen, jedoch waren auch hier 4 von 7 Sprossen deformiert, was bereits im nächsten Transfer die Vermehrung beeinträchtig hätte.

3.2.1.2.2. Untersuchungen zur Toxizität von DMSO

Da DMSO (Dimethylsulfoxid) zu den am häufigsten verwendeten Gefrierschutz-Additiva zählt, gehört es zu den Grundlagen für jegliche Art von Einfrierversuchen, die Toleranzgrenzen des zu untersuchenden Materials hinsichtlich Konzentration und Einwirkdauer von DMSO zu kennen. Um die genotypspezifische Reaktionsbreite zu erfassen, wurden bei Wildbirne 3 Klone mit unterschiedlichem Wachstumsverhalten ausgewählt und bei Elsbeere, als der empfindlicheren Pflanzenart, 4 Klone. Dies waren:

↓110

die Wildbirnen - Klone 5, 439-28, 59-2 und

die Elsbeeren - Klone 18/2, 85, 146, 283.

DMSO wurde in den Konzentrationen 0, 5, 10 und 20 % (v/v) mit Einwirkzeiten von 1, 2, 3, 4 und 17 Stunden geprüft. Danach wurden die Apices kurz in Flüssigmedium gespült und für zwei Wochen auf einem Agarosetropfen kultiviert (Abbildung 39 im Anhang), bevor sie auf festes Medium umgesetzt wurden. Die Bonitur auf Vitalität, bzw. Etablierung (Sprosswachstum) erfolgte nach 5 Wochen. Als „nicht vital“ wurden sowohl die abgestorbenen Explantate eingestuft als auch solche, die zwar noch grün waren, aber noch nicht oder kaum mit der Blattentfaltung begonnen hatten, also im Wachstum deutlich hinter der Kontrolle zurückgeblieben waren. Die Sprossachsen der Gruppe „vital“ waren zwischen 5 und 30 mm lang.

↓111

Pyrus pyraster

Der Anteil etablierter Apices lag ohne DMSO-Einfluß zwischen 37% und 57% (Tabelle 29). DMSO in der Konzentration von 5% reduzierte dies nicht, sondern schien bei einer und zwei Stunden Einwirkzeit sogar fördernd zu wirken.

Tab. 29 Einfluss von DMSO auf die Etablierung von Pyrus pyraster (je 10 Apices der
Klone 5, 439-28, 59-2). Ergebnisse von 30 Explantaten in %

* bakteriell kontaminiert

Einwirkung

1 Stunde

2 Stunden

3 Stunden

4 Stunden

17 Stunden

0 % DMSO

40

43

57

37

40

5 % DMSO

70

65

50

0*

43

10 % DMSO

63

57

30

40

20

20 % DMSO

20

27

23

30

0

↓112

Der Verlust der Vitalität bei vier Stunden Einwirkzeit ist vermutlich auf eine bakterielle Kontamination zurückzuführen. Die Konzentration von 10% führte bei 1 und 2 Stunden Einwirkzeit ebenfalls zu höherer Vitalität und wirkte sich erst bei der sehr langen Einwirkzeit von 17 Stunden negativ aus. Die 20%ige Konzentration verminderte die Vitalität bei allen getesteten Einwirkzeiten.

Sorbus torminalis

Wie in Tabelle 30 gezeigt wird, liegt die Etablierungsrate der Kontrolle mit Werten um 70% auf einem höheren Niveau als bei Wildbirne (Tabelle 29). Sie wird mit steigender DMSO-Konzentration, bis auf eine Ausnahme in der Variante „5% für 2 Stunden“, abgesenkt, ebenso mit längerer Einwirkzeit. Die geforderte Mindestvitalitätsrate von 50% wird bei der Konzentration von 5% und Einwirkdauer bis zu vier Stunden erreicht, bzw. bei der 10%igen Konzentration und Einwirkdauer von einer Stunde. Insgesamt reagierte Elsbeere deutlicher und sensibler auf die DMSO-Einwirkung als Wildbirne.

↓113

Tab. 30 Einfluss von DMSO auf die Etablierung von Sorbus torminalis- (je 10 Apices
der Klone 18/2, 85, 146, 283). Ergebnisse von 40 Explantaten in %.

Einwirkung

1 Stunde

2 Stunden

3 Stunden

4 Stunden

17 Stunden

0 % DMSO

73

68

73

73

43

5 % DMSO

58

75

55

50

25

10 % DMSO

68

45

38

18

25

20 % DMSO

25

15

8

8

0

3.2.1.2.3. Kombinationen von Vorbehandlungen

Pyrus pyraster

Die folgenden Versuche wurden mit den Klonen 5, 59-2 und 439-28 durchgeführt. Pro Variante wurden jeweils 10 Explantate benutzt.

Vorbehandlung mit Kälte, DMSO und Saccharose

↓114

Dem Grundmedium 87/37 wurde 5% (v/v) DMSO zugesetzt. Darauf wurden Apices für 20 Stunden bei +4°C inkubiert. Außerdem wurden Sprosssegmente von 1,5 bis 2 mm Länge mit je einer Achselknospe für 4, bzw. 5 Tage bei +4°C in Dunkelheit für 16 Stunden und bei + 20°C im Licht für 8 Stunden inkubiert. Dann wurden alle Explantate auf halbfestes 87/37-Medium ohne Zusatz umgesetzt und standardmäßig im Klimaraum weiterkultiviert.

Bei der Bonitur nach 5 Wochen zeigten alle Varianten im Vergleich zur Kontrolle ein gutes Sprosswachstum und waren ohne Stresssymptome. Die Variante „5 Tage DMSO-Einwirkung“ übertraf die Kontrolle im Wachstum und erwies sich als die beste Variante.

Zur Prüfung der Saccharose-Verträglichkeit wurden 0,8 M Saccharose dem Medium 87/37 zugesetzt. Sowohl Apices als auch Sprosssegmente wurden für jeweils 2 Stunden und 6 Stunden bei + 4°C inkubiert und dann auf Normalmedium umgesetzt und standardmäßig weiterkultiviert. Bei der Bonitur nach 5 Wochen waren alle Varianten gegenüber der Kontrolle im Wachstum leicht zurückgeblieben. Die Pflanzen wiesen Stresssymptome auf: Die Blätter waren kleiner als bei der Kontrolle und zeigten bräunliche Verfärbungen. Es starben keine Explantate ab. Die Größenunterschiede zwischen Sprosssegmenten und Apices blieben proportional bestehen. Das bedeutet, dass die Apices nicht empfindlicher reagierten als die Sprosssegmente.

Vorbehandlung mit Kälte, DMSO, Saccharose und Vitrifizierung

↓115

Zusätzlich zu den bereits geschilderten Vorbehandlungen wurden Apices für 10 und 20 Minuten in der Vitrifizierungslösung PVS2 (Plant Vitrification Solution No.2 nach YAMADA et al., 1991) inkubiert. Die Inkubation wurde durch zweimaliges Spülen in Spüllösung beendet. Danach wurden die Apices standardmäßig weiterkultiviert. Die Ergebnisse dieser kombinierten Behandlung zeigt Tabelle 31.

Tab. 31 Einfluss von Vorbehandlung und Inkubation in PVS2-
Vitrifizierungslösung auf das Wachstum von Pyrus pyraster. Ergebnisse von 30
Explantaten pro Variante (je 10 Apices der Klone 5, 59-2, 439-28)

Die Vorbehandlung erfolgte bei 0°C.

Variante

Vorbehandlung

PVS2-Inkubation

Wachstum nach 8 Wochen

Medium-zusatz

Dauer [Stunden]

[Minuten]

[Anzahl Explantate, Bonitur: W = Wachstum]

%

1

-

20 h

0'

24, gutes W

80

2

-

20 h

10'

7, wenig W

23

3

-

20 h

20'

2, wenig W

7

4

DMSO

20 h

0'

9, gutes W, (21 Kallus)

30 (100)

5

DMSO

20 h

10'

15, wenig W

50

6

DMSO

20 h

20'

2, wenig W

7

7

Saccharose

2 h

0'

19, gutes W

63

8

Saccharose

2 h

10'

16, kaum W

53

9

Saccharose

2 h

20'

9, kaum W

30

10

Saccharose

6 h

0'

21, gutes W

70

11

Saccharose

6 h

10'

6, wenig W

20

12

Saccharose

6 h

20'

3, wenig W

10

Die Pflanzen wurden durch die Vorbehandlung in jeder Variante gestresst, was durch die verminderte Anzahl wachsender Apices gegenüber den Kontrollen zum Ausdruck kam. Den geringst möglichen Schaden im Vergleich zur 0-Minuten-Kontrolle (Variante 1) hatten die DMSO-Varianten 4 und 5, in Verbindung mit keiner oder 10 minütiger PVS2-Inkubation erlitten.

↓116

Die 2- und 6-stündigen Saccharose-Behandlungen ohne PVS2-Einwirkung (Varianten 7 und 10) zeigten zwar gute Ergebnisse, waren aber als Kontrollen angelegt, da sie als Vorbereitung für die Kryokonservierung nicht ausreichen. Saccharose-Varianten in Kombination mit PVS2, insbesondere die 6-stündige Saccharose-Einwirkung (Varianten 11, 12) beeinträchtigten das Wachstum so sehr, dass eine Wiederholung nicht sinnvoll erschien.

Einfluss von Vorbehandlungskombinationen auf die Vitalität ohne und mit Kryokonservierung

Es wurde geprüft, ob eine zusätzlich zu den obengenannten Vorbehandlungen mit DMSO oder Saccharose und PVS2 durchgeführte 20minütige Vorinkubation in einer Vorinkubationslösung vertragen wird. Den Versuchsaufbau mit der Bezeichnung der Varianten gibt Tabelle 32 wieder.

Tab. 32 Versuchsaufbau bei der Prüfung verschiedener Vorbehandlungs-
kombinationen für das Einfrieren nach der Droplet-Methode

Medium: 87/37

Vorausgegangene Kälteapplikation : 0°C für 20 Stunden

Mediumzusatz: 5% (v/v) DMSO

Vorinkubation: 20 Minuten in MS-Flüssigmedium mit 0,4 M Saccharose und 2,0 M Glycerin

Nach PVS2-Inkubation direktes Einfrieren in Flüssigstickstoff (LN).

Variante

Vorbehandlung

Vor-

PVS2-

Medium-

inkubation

Inkubation

zusatz

[Minuten]

1

-

-

0'

2

-

-

5'

3

-

-

15'

4

-

ja

0'

5

-

ja

5'

6

-

ja

15'

7

DMSO

-

0'

8

DMSO

-

5'

9

DMSO

-

15'

10

DMSO

ja

0'

11

DMSO

ja

5'

12

DMSO

ja

15'

↓117

Da diese Behandlungen von dem Klon 59-2 gut vertragen wurden (Tabelle 33: Wachstum nach 8 Wochen sine cryo; Abbildung 41 im Anhang), wurden sie in einem Gefrierexperiment mit der Droplet-Technik für die drei Klone 5, 59-2 und 439-28 eingesetzt. Nach dem Auftauen wurden die Apices auf Medium 87/37 unter Standardbedingungen kultiviert. Die Bonitur des Wachstums erfolgte nach 8 und 24 Wochen. Wie in vorangegangenen Versuchen wurden nur solche Explantate als wachsend bonitiert, die Sprosswachstum zeigten.

Tab. 33 Einfluss von Vorbehandlung mit DMSO, Vorinkubationslösung und PVS2 auf
das Wachstum von Pyrus pyraster nach Kryokonservierung.
Ergebnisse von je 10 Apices der Klone 5, 59-2, 439-28 pro Variante.

Varianten: Entsprechend dem Versuchsaufbau in Tabelle 32.

sine cryo: ohne Kryokonservierung

post cryo: nach Kryokonservierung

Wachstum nach 8 Wochen

Wachstum nach 24 Wochen

Kontrolle (sine cryo)

post cryo

post cryo

Klon

59-2

59-2

5

439-28

Gesamt

59-2

5

439-28

Gesamt

Vari-

n

%

n

n

n

%

n

n

n

%

ante

1

10

100

0

0

0

0

2

10

100

3

4

4

37

2

1

1

13

3

4

40

2

0

5

23

2

7

4

10

100

0

0

1

3

5

8

80

0

4

3

23

3

1

13

6

2

20

0

2

3

17

2

2

13

7

10

100

0

0

0

0

8

10

100

0

1

6

23

9

10

100

0

1

2

10

10

9

90

0

0

2

7

11

10

100

0

0

0

0

12

8

80

0

0

4

13

Gesamt

111 von 120

93%

47 von 360

13%

14 von 360

4%

Von allen drei Klonen gab es regenerierende Varianten (Tabelle 33). Von 360 geprüften Apices waren nach vier Wochen 47 (13%) vital und zeigten Zeichen beginnenden Wachstums (Abbildung 37 im Anhang). Der Übergang in die Vermehrungsphase erfolgte nach 20 Wochen bei 14 Explantaten (4%). Die letztendlich erfolgreichen Varianten 2, 3, 5 und 6 stellten die Behandlung mit der Vitrifizierungslösung PVS2 für 5 und 15 Minuten dar. Die Kombination der Vitrifizierung mit der Vorinkubation (Varianten 5 und 6) wirkte sich klonspezifisch aus: Verbesserung bei Klon 5, ohne Einfluss bei Klon 439-28 und Verschlechterung bei Klon 59-2. Dieser hatte bereits ohne Kryokonservierung mit Vitalitätsdepression auf die Behandlung mit Vorinkubationslösung reagiert.

↓118

Aus den Varianten mit DMSO-Vorbehandlung (Varianten 7 bis 12) zeigte 24 Wochen post cryo keiner der 3 Klone Wachstum.

3.2.2.  Kryokonservierung von Pyrus pyraster- Winterknospen

3.2.2.1.  Einfluss der Geschwindigkeit von Gefrieren und Auftauen

Direktes Einfrieren in Flüssigstickstoff (LN) ohne Vorgefrieren („LN direkt“) wurde mit dem schrittweisen Einfrieren („Vorgefrieren“) bei -5, -10, -20 und -30°C für je einen Tag vor dem Einfrieren in LN verglichen. Beide Varianten wurden sowohl mit langsamem Auftauen bei 0°C als auch mit schnellem Auftauen bei 40°C geprüft. Die Vitalität der Winterknospen wurde mittels TTC-(Triphenyl-Tetrazoliumchlorid-)Test festgestellt.

Unabhängig vom verwendeten Material, das nach Erntezeitpunkt, Alter und Art der Bäume sehr unterschiedlich war, ergab immer das schrittweise Vorgefrieren, kombiniert mit langsamem Auftauen die besten Vitalitätsraten (Abbildung 12).

↓119

Abb. 12 Einfluss von schrittweisem Vorgefrieren und unterschiedlichen Auftautemperaturen auf die Vitalität von Winterknospen von Pyrus pyraster

Material 1: Klone 1067-1 bis 1067-15, Reiserwerbung Ende September 1998 (6 Monate vor Versuch), Anzahl Knospen: 568
Material 2: 3-jährige Pfropflinge im Container, 4 Klone, Reiserwerbung Anfang Februar 1999 (4 Wochen vor Versuch), Anzahl Knospen: 337
Material 3: 8-jährige Pfropflinge im Feld, 8 Klone, Reiserwerbung Ende Februar 1999 (1 Tag vor Versuch), Anzahl Knospen: 746
Versuchsvarianten:

Var. 1 = LN direkt, Auftauen bei 40°C
Var. 2 = LN direkt, Auftauen bei 0°C
Var. 3 = Vorgefrieren, Auftauen bei 40°C
Var. 4 = Vorgefrieren, Auftauen bei 0°C

Der Einfluss der Auftaugeschwindigkeit war sehr gering, wenn kein Vorgefrieren erfolgt war, verbesserte jedoch die Überlebensraten, wenn schrittweise eingefroren wurde. Das Vorgefrieren übte einen beträchtlichen Einfluss aus, da es sich in allen Fällen, unabhängig vom Material oder der Auftautemperatur, deutlich positiv auswirkte. Auf Grund dieser Versuchsergebnisse wurden die folgenden Gefrierversuche mit Winterknospen alle mit schrittweisem Vorgefrieren und langsamem Auftauen durchgeführt.

3.2.2.2.  Einfluss von Genotyp und Individuum

Für Genbank-Zwecke ist es erforderlich, dass eine Methode auf eine Vielzahl von Genotypen anwendbar ist. Die unter 3.2.2.1. geschilderte Methode des schrittweisen Vorgefrierens und langsamen Auftauens sollte daher in diesem Sinne geprüft werden. Winterknospen von 17 Genotypen des Wildbirnenklonarchivs (siehe Tabelle 4 in Kap. 2.1.1.) wurden dafür verwendet. Nach dem Auftauen wurden sie sowohl mittels TTC-Test auf Vitalität geprüft als auch für die in vitro Kultur präpariert. Bei 7 der 17 Klone standen mehrere Bäume (Individuen) eines Genotyps auf der Versuchsfläche. Sie wurden als Wiederholung innerhalb des Klons verwendet.

↓120

Jeweils 20 Knospen pro Baum wurden mit der TTC-Färbung sowohl vor als auch nach Kryokonservierung auf Vitalität geprüft (vital TTC) (Abbildungen 36 c und d im Anhang). und 15 - 30 Knospen nach Präparation der Apices in die in vitro Kultur überführt. Die Bonitur der Vitalität in vitro erfolgte 4 Wochen nach der Präparation (vital T4). Als Kriterium für "lebend" galt die Entfaltung grüner Blätter. Als etabliert wurden Apices dann eingestuft, wenn nach der Entfaltung der Blätter die Vermehrungsphase mit Sprossbüschelbildung eintrat.

Abb. 13 Vitalität und Etablierung von Pyrus pyraster-Winterknospen nach
Kryokonservierung. Ergebnisse von 10 Genotypen mit je einem Individuum.

Kryokonservierungsmethode: Schrittweises Vorgefrieren, langsames Auftauen bei 0°C
vital TTC: Vitalitätsprüfung mittels TTC-Test
vital T4: Bonitur der Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices (Entfaltung grüner Blätter)
etabliert (iv): Sprosswachstum in vitro

Die im TTC-Test ermittelten hohen Vitalitätswerte wurden von der Vitalität in vitro in den meisten Fällen noch übertroffen. Die Durchschnittswerte betrugen im TTC-Test 71 % und im in vitro Test 77 %. Die Etablierungen standen nicht im Zusammenhang mit einem der Vitalitätswerte. Die Etablierung mit anschließendem Sprosswachstum gelang bei 8 Bäumen aus 6 Klonen. Bei den Genotypen, die mit mehreren Individuen geprüft wurden, regenerierte in drei Fällen jeweils nur 1 Individuum und nur in einem Fall, bei dem Klon Rein 0-5, alle drei geprüften Individuen. Die Abbildung 13 stellt die Ergebnisse für jeden Klon, der mit 1 Individuum vertreten war, dar, und Abbildung 14 für die Klone, von denen es mehrere Individuen gab.

↓121

Abb. 14 Vitalität und Etablierung von Pyrus pyraster-Winterknospen nach Kryokonservierung. Ergebnisse von 7 Genotypen mit je zwei oder mehr Individuen.

Methode: wie bei Abb. 13 beschrieben
Die verschiedenen Individuen eines Genotyps sind mit kleinen Buchstaben (a, b, c usw.) bezeichnet.

Die Ergebnisse sind erwartungsgemäß Genotyp-abhängig. Die Unterschiede zwischen den Individuen desselben Genotyps waren erheblich größer als erwartet. Beispiel: STO 59-2a war mit 76% etablierten Apices der beste Klon des Versuchs. Die Individuen STO 59-2 b, c, d und e, von denen ebenfalls ein hoher Etablierungserfolg zu erwarten gewesen war, wurden dagegen überhaupt nicht etabliert. Es ist in Erwägung zu ziehen, ob diese Unterschiede durch Vertauschen von Material, bzw. falsche Beschriftung, zu erklären sind oder auf einem nicht erkannten Durchwachsen der Unterlage beruhen.

Als Konsequenz aus diesem Versuchsergebnis wurden für die folgenden Versuche immer dieselben Bäume beerntet.

3.2.2.3. Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung

3.2.2.3.1.  Kryokonservierung der Winterknospen ohne Reiserlagerung

↓122

Der Einfluss des Reisererntetermins auf die Kontaminations-, Vitalitäts- und Etablierungsraten nach Kryokonservierung wurde in 2 aufeinander folgenden Jahren geprüft. Die Ergebnisse sind für Serie 1 (1999/2000) in Abbildung 15a und für Serie 2 (2000/2001) in Abbildung 15b dargestellt. Die Einzelergebnisse sind in Tabelle 34 aufgeführt.

Abb. 15a und 15b Kontamination, Vitalität und Etablierung von Pyrus pyraster–Winterknospen nach Kryokonservierung: Einfluss des Reisererntetermins.

Entemonate in Serie 1: Dezember, Januar, Februar, März in 1999 / 2000
Erntemonate in Serie 2: November, Dezember, Januar, Februar, März in 2000 / 2001
Ergebnisse von den Klonen 95-1, 95-12, 95-14
vital TTC: Vitalitätsprüfung im TTC-Test
vital T4: Bonitur der Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
etabliert: Sprosswachstum in vitro

Die in vitro Kultur wurde durch Kontaminationen nicht wesentlich behindert. Bis auf drei Ausnahmen fielen von den meist 20 präparierten Knospen nur 0 bis 3 durch Bakterien- oder Pilzbefall aus (Tabelle 34). Eindeutige Unterschiede gab es weder im Verlauf des Winters (zwischen den Ernteterminen), noch zwischen den beiden Jahren, noch zwischen den 3 Klonen.

↓123

Die Vitalität T4 vier Wochen nach der Präparation für die in vitro Kultur war nur bei den Ernten im Dezember, Januar und Februar feststellbar. Bei den Ernten im November ebenso wie im März waren bei allen Klonen alle Apices so stark geschädigt, dass sie nicht als vital eingestuft werden konnten. Bei den Erntezeitpunkten Dezember und Januar zeigten die Klone 95-1 und 95-12 kaum Unterschiede zwischen den Jahren und lagen in dem hohen Bereich von über 70%, während der Klon 95-14 sowohl zu den einzelnen Erntezeitpunkten als auch zwischen den Jahren sehr unterschiedliche Werte zwischen 0% und 100% aufwies. Bei Ernte im Februar lag die Vitalität bei allen 3 Klonen in der 1. Serie mit den Werten 70%, 32% und 5% deutlich niedriger als in der 2. Serie mit 100%, 100% und 67%. Auch hier war der Klon 95-14 in jedem Jahr der schwächste. Die von Dezember bis März beinahe linear fallende Tendenz der Durchschnittswerte in der 1. Serie stellte sich in der 2. Serie vollkommen anders dar: Von 0% im November sprang sie auf 88% im Dezember, blieb mit 83% und 90% auf dem hohen Niveau in Januar und Februar und war im März wieder auf 0% gefallen.

Ein Vergleich in der 1. Serie zwischen der Vitalität T4 (in vitro) und dem TTC-Test zeigt wenig Parallelen. Im Dezember lag der TTC-Wert um 23 Prozentpunkte unter dem in vitro Wert, im Januar 16 Prozentpunkte darüber, im Februar 38 Prozentpunkte und im März 26 Prozentpunkte darüber. Damit war weder eine Regelmäßigkeit noch eine Tendenz in der Relation TTC-Test zu Vitalität T4 feststellbar. In Serie 2 war auf Grund von Materialmangel der TTC-Test nicht durchführbar.

Tab. 34 Einfluss des Reisererntetermins auf die Kontamination, Vitalität und Etablierung von Pyrus pyraster – Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen in den Jahren 1999/2000 (Serie 1) und 2000/2001 (Serie 2)

Vitalität T4: Bonitur der Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices

Fett umrandet: Erfolgreiche Varianten

Erntetermin

Klon

Apices gesamt

Kontamination

Vitalität T4

Etablierung

Monat

Jahr

n

n

%

n

%

n

%

November

2000

95-1

20

0

0

0

0

0

0

2000

95-12

20

2

10

0

0

0

0

2000

95-14

20

0

0

0

0

0

0

Dezember

1999

95-1

20

0

0

20

100

0

0

2000

95-1

20

2

10

20

100

0

0

1999

95-12

20

1

5

19

95

0

0

2000

95-12

20

2

10

19

95

0

0

1999

95-14

20

0

0

20

100

4

20

2000

95-14

19

6

32

13

68

0

0

Januar

2000

95-1

18

2

11

16

89

0

0

2001

95-1

20

2

10

14

70

0

0

2000

95-12

18

1

6

18

100

0

0

2001

95-12

20

3

15

20

100

3

15

2000

95-14

5

1

20

0

0

0

0

2001

95-14

19

2

11

15

79

4

21

Februar

2000

95-1

20

1

5

14

70

0

0

2001

95-1

13

3

23

13

100

0

0

2000

95-12

19

5

26

6

32

0

0

2001

95-12

8

0

0

8

100

0

0

2000

95-14

20

1

5

1

5

0

0

2001

95-14

9

0

0

6

67

0

0

März

2000

95-1

20

0

0

0

0

0

0

2001

95-1

5

1

20

0

0

0

0

2000

95-12

20

1

5

0

0

0

0

2001

95-12

2

0

0

0

0

0

0

2000

95-14

20

12

60

0

0

0

0

2001

95-14

3

0

0

0

0

0

0

↓124

Wie in den Abbildungen 15a und 15b dargestellt, erfolgte eine Etablierung, definiert durch Sprosswachstum und Vermehrung (Regeneration), bei beiden Serien nur zu jeweils einem Termin: In Serie 1 regenerierten im Dezember 4 Apices des Klons 95-14, entsprechend 7% der Explantate. In Serie 2 regenerierten im Januar 3 Apices des Klons 95-12, sowie 4 Apices des Klons 95-14, entsprechend 12% der Explantate. Von dem Klon 95-1, der fast genau so hohe Vitalitätsraten aufwies wie Klon 95-12 und erheblich höhere als Klon 95-14, regenerierte kein Explantat.

3.2.2.3.2.  Kryokonservierung der Winterknospen nach Reiserlagerung

Durch die Reiserlagerung veränderten sich alle betrachteten Parameter. Die Abbildungen 16a und 16b veranschaulichen die Ergebnisse für die 3 Klone. Die dazugehörigen Einzelwerte sind in Tabelle 35 aufgeführt.

Abb. 16a und 16b Kontamination, Vitalität und Etablierung von Pyrus pyraster–Winterknospen nach Kryokonservierung: Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung

Entemonate in Serie 1: Dezember, Januar, Februar, März in 1999 / 2000
Erntemonate in Serie 2: November, Dezember, Januar, Februar, März in 2000 / 2001
Ergebnisse von den Klonen 95-1, 95-12, 95-14
vital TTC: Vitalitätsprüfung im TTC-Test
vital T4: Bonitur der Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
etabliert: Sprosswachstum in vitro

↓125

Die Kontaminationen der Klone 95-1 und 95-14 waren nach der Reiserlagerung mit Werten zwischen 0% und 30% in Serie 1 und 7% und 20% in Serie 2 höher als ohne Lagerung. Über 30% lag nur Klon 95-12, der zwischen den beiden Jahren sehr unterschiedliche Werte aufwies.

Die Vitalitätswerte T4 nach 4-wöchiger in vitro Kultur wiesen bei den Ernten im Dezember, Januar und Februar ein um ca. 20 bis 30 Prozentpunkte niedrigeres Niveau auf als ohne Lagerung und lagen in Serie 1 zwischen 73% im Dezember und 7% im März (Abb. 15a, 16a). In Serie 2 fiel auf, dass die Knospen des Erntetermins November zu 82% vital waren, während sie ohne Lagerung keine Vitalität gezeigt hatten (Abb. 15b, 16b).

Die TTC-Tests der Serie 1 der Ernten Dezember, Januar und Februar lagen mit 92%, 76% und 69% im gleichen Bereich wie ohne Lagerung. Der März-Wert von 6% lag erheblich unter den vorher ermittelten 26% (Abb. 15a, 16a).

↓126

Mit Reiserlagerung vor Kryokonservierung wurden höhere Etablierungsraten erzielt als ohne Reiserlagerung (Tabellen 34 und 35). In Serie 1 erfolgte nach Ernte im Dezember bei 7% der Explantate Sprosswachstum und nach Ernte im Januar bei 35% der Explantate. Dies ist von allen Varianten der Kryokonservierung von Winterknospen bei Wildbirne das beste Ergebnis.

Tab. 35 Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf die
Kontamination, Vitalität und Etablierung von Pyrus pyraster
Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen in den Jahren 1999/2000 (Serie 1) und 2000/2001 (Serie 2)

Vitalität T4: Bonitur der Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices

* Knospen während der Präparation als tot eingestuft und verworfen

Fett umrandet: Erfolgreiche Varianten

Erntetermin

Klon

Apices gesamt

Kontamination

Vitalität T4

Etablierung

Monat

Jahr

n

n

%

n

%

n

%

November

2000

95-1

20

2

10

19

95

3

15

2000

95-12

20

5

25

15

75

0

0

2000

95-14

20

2

10

15

75

0

0

Dezember

1999

95-1

20

2

10

17

85

0

0

2000

95-1

19

2

11

17

89

0

0

1999

95-12

20

17

85

12

60

4

20

2000

95-12

20

10

50

11

55

0

0

1999

95-14

20

1

5

15

75

0

0

2000

95-14

20

2

10

6

30

0

0

Januar

2000

95-1

20

3

15

13

65

1

5

2001

95-1

15

1

7

14

93

0

0

2000

95-12

20

8

40

12

60

15

75

2001

95-12

15

1

7

14

93

0

0

2000

95-14

20

0

0

14

70

5

25

2001

95-14

15

1

7

0

0

0

0

Februar

2000

95-1

20

6

30

3

15

0

0

2001

95-1

13

2

15

13

100

0

0

2000

95-12

20

0

0

2

10

0

0

2001

95-12

10

5

50

3

30

0

0

2000

95-14

20

4

20

0

0

0

0

2001

95-14

2

0

0

2

100

0

0

März

2000

95-1

20

3

15

0

0

0

0

2001

95-1

20

*

*

*

*

*

*

2000

95-12

20

3

15

4

20

0

0

2001

95-12

20

*

*

*

*

*

*

2000

95-14

20

2

10

0

0

0

0

2001

95-14

20

*

*

*

*

*

*

Allerdings ließ es sich im Folgejahr nicht wiederholen: Beim Erntetermin Januar gab es keine Etablierungen. In Serie 2 erfolgte Sprosswachstum von 5% der Explantate nach Ernte im November, aber zu keinem anderen Termin. Im Hinblick auf den Einfluss des Genotyps ergab sich, dass der Klon 95-1 zweimal Regeneration zeigte: einmal mit 3 und einmal mit 1 Knospe. Der Klon 95-12 bildete Sprosse an 2 Terminen aus 4, bzw. 15 Knospen. Klon 95-14 regenerierte an 1 Termin aus 5 Knospen. Der Erntetermin Januar mit Reiserlagerung im Jahr 2000 war der einzige, an dem alle drei Klone gleichzeitig etabliert werden konnten.

3.2.2.3.3.  Überblick über die Ergebnisse von Kapitel 3.2.2.3. Kryokonservierung von Pyrus pyraster - Winterknospen, Einfluss von Reisererntetermin und Reiserlagerung

↓127

Einen Überblick über die Versuchsvarianten, die im Hinblick auf die Etablierung erfolgreich waren, gibt die Abbildung 17. Bei 5 der 10 geprüften Varianten (5 Erntetermine, jeweils ohne Lagerung und mit Lagerung) erfolgte Regeneration. Diese waren keine Wiederholungen zwischen den Serien, das heißt, dass jede erfolgreiche Variante nur entweder in der 1. Serie oder in der 2. Serie vorkam. Drei dieser Varianten waren aus der 1. Serie und zwei waren aus der 2. Serie. Der Einfluss der Reiserlagerung zeigte ebenfalls keine eindeutige Tendenz, da bei drei Ernteterminen mit Reiserlagerung und bei zwei Ernteterminen ohne Reiserlagerung Sprossbildung erfolgte. Nur die Gesamtanzahl etablierter Apices aus kryokonservierten Knospen zeigte einen Einfluß der Lagerung: Sie war mit 28 Stück (6%) nach Reiserlagerung höher als mit 11 Apices (2%) ohne Reiserlagerung. Dies war bedingt durch den Erntetermin Januar in der 1. Serie, bei dem alle drei Klone Regeneration zeigten.

Die Beteiligung der einzelnen Klone verteilte sich folgendermaßen: Klon 95-1 wurde zweimal mit insgesamt 4 Apices etabliert, Klon 95-12 wurde dreimal mit insgesamt 22 Apices etabliert und Klon 95-14 wurde dreimal mit insgesamt 13 Apices etabliert. Überschneidungen gab es bei zwei Varianten, wo einmal 2 Klone (2 Jan oL)und einmal 3 Klone (1 Jan mL) gleichzeitig regenerierten. Bei den anderen Varianten reagierte jeweils nur ein Klon positiv.

Die Ergebnisse zeigen: Alle drei geprüften Klone konnten nach Kryokonservierung etabliert werden. Die Sprossbildung erfolgte bei Reiserernte zwischen November und Januar und wurde durch Reiserlagerung positiv beeinflusst.

↓128

Abb. 17 Etablierung der Pyrus pyraster-Klone 95-1, 95-12 und 95-14 nach Kryokonservierung der Winterknospen: Erfolgreiche Klone und Varianten.

(1) = aus Serie 1 (Winter 1999 / 2000)
(2) = aus Serie 2 (Winter 2000 / 2001)
Nov, Dez, Jan = Erntemonate November, Dezember, Januar
oL = ohne Lagerung der Reiser
mL = mit Lagerung der Reiser
Legende: Klonnummern

3.2.3.  Kryokonservierung von Sorbus torminalis - Winterknospen

Es wurde geprüft, ob die an Wildbirne entwickelte Methode auf Elsbeere anwendbar ist. Die Prüfung der Vitalität mittels TTC-Test ist, wie bereits in Kap. 2.6.4.1. erwähnt, bei Elsbeere nicht möglich und kann daher im Folgenden auch nicht vorgestellt werden. Alle Vitalitätsprüfungen erfolgten in vitro. Die erste Vitalitätsbonitur wurde 4 Wochen nach der Präparation durchgeführt und Vitalität T4 benannt. Die zweite Vitalitätsbonitur wurde 12 Wochen nach der Präparation durchgeführt und Vitalität T12 genannt. (vgl. Erläuterungen in: Material und Methoden, Kap. 2.6.3.2.).

3.2.3.1.  Einfluss der Auftautemperatur

Es wurde die Methode des schrittweisen Einfrierens (vgl. Kap. 3.2.2.1.) vor dem Einfrieren in Flüssigstickstoff (LN) angewendet. Als Auftautemperaturen wurden 0°C und 22°C (Raumtemperatur) geprüft. Die Reiser waren Anfang Februar vom Standort NFA Lutter (Klone 1077-7, -8, -9 -10) geerntet worden und bis zur Verwendung an den folgenden Tagen bei 4°C gelagert worden.

↓129

Die Vitalitätsprüfung in vitro ergab folgendes:

Vitalität T4 bei 0°C Auftautemperatur: Von 82 Apices waren 11, entsprechend 9%, vital. Vitalität T12: 0% vital.

Vitalität T4 bei 22°C Auftautemperatur: Von 60 Apices waren 13, entsprechend 7%, vital.

↓130

Vitalität T12: 0% vital.

Auf Grund der Vitalität anzeigenden T4-Werte war anzunehmen, dass die Methode bei Elsbeere grundsätzlich anwendbar ist, wobei die Auftautemperatur unerheblich ist. Daher wurde Elsbeere bei dem folgenden Versuch „Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung“ wie Wildbirne behandelt und langsam bei 0°C aufgetaut.

3.2.3.2. Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung

Der Versuchsaufbau ist in Kap. 2.1.4. Material und Methoden beschrieben. Es werden im Folgenden die ermittelten Werte von Kontamination, Vitalität nach 4 und 12 Wochen (T4-, T12-Wert) und Etablierung dargestellt.

3.2.3.2.1.  Kryokonservierung der Winterknospen ohne Reiserlagerung

↓131

Die Einzelergebnisse sind in Tabelle 36 dargestellt. Sie werden nach Bildung der Mittelwerte über alle Klone in den Abbildungen 18 a und b veranschaulicht.

Die Kontaminationen der Erntetermine Dezember, Januar und Februar lagen in der Serie 1 bei 30% und im März mit 15% halb so hoch. Im Vergleich dazu waren sie in der Serie 2 mit Werten zwischen 9% und 18% in November bis Februar und 8% im März im Gesamtniveau um rund 10 Prozentpunkte niedriger. Beim Vergleich zwischen den Klonen fiel der Klon 126-2 als derjenige auf, der fast ausnahmslos zu jedem Erntetermin in jedem Jahr die höchste Kontaminationswerte aufwies.

Tab. 36 Einfluss des Reisererntetermins auf die Kontamination, Vitalität und
Etablierung von Sorbus torminalis-Apices nach Kryokonservierung der
Winterknospen ohne Reiserlagerung in den Jahren 1999/2000 (Serie 1) und
2000/2001 (Serie 2)

Vitalität T4: Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices

Vitalität T12: Vitalität 12 Wochen nach Präparation der Apices

Fett umrandet = erfolgreiche Varianten

Ernte-termin

Klon

Apices gesamt

Kontami-nation

Vitalität T4

Vitalität T12

Etablie-rung

Monat

Jahr

n

n

%

n

%

n

%

n

%

Nov.

2000

126-1

20

3

15

0

0

0

0

0

0

2000

126-2

20

7

35

0

0

0

0

0

0

2000

126-3

20

1

5

0

0

0

0

0

0

Dez.

1999

126-1

20

0

0

12

60

1

5

0

0

2000

126-1

20

1

5

18

90

0

0

0

0

1999

126-2

20

6

30

8

40

2

10

0

0

2000

126-2

20

6

30

15

75

0

0

0

0

1999

126-3

20

12

60

1

5

0

0

0

0

2000

126-3

20

2

10

19

95

2

10

2

10

Jan.

2000

126-1

20

1

5

18

90

18

90

0

0

2001

126-1

18

4

22

8

44

0

0

0

0

2000

126-2

21

11

52

15

71

15

71

0

0

2001

126-2

20

4

20

15

75

7

35

7

35

2000

126-3

24

7

29

20

83

24

100

0

0

2001

126-3

20

1

5

15

75

2

10

0

0

Feb.

2000

126-1

20

6

30

3

15

0

0

0

0

2001

126-1

20

2

10

5

25

0

0

0

0

2000

126-2

20

11

55

7

35

0

0

0

0

2001

126-2

20

5

25

10

50

0

0

0

0

2000

126-3

20

3

15

5

25

0

0

0

0

2001

126-3

20

3

15

13

65

0

0

0

0

März

2000

126-1

20

2

10

2

10

0

0

0

0

2001

126-1

20

0

0

0

0

0

0

0

0

2000

126-2

20

5

25

7

35

0

0

0

0

2001

126-2

20

5

25

0

0

0

0

0

0

2000

126-3

20

2

10

14

70

0

0

0

0

2001

126-3

20

0

0

1

5

0

0

0

0

↓132

Die Vitalität T4 nach 4-wöchiger in vitro Kultur zeigte im Winter 1999/2000 im Januar mit 82% einen deutlich höheren Wert als in den anderen Monaten, wo sie zwischen 25% und 38% lag. Dagegen lag im Winter 2000/2001 der höchste Wert von 87% im Dezember. In Januar und Februar sank die Vitalität T4 langsam ab und fiel im März auf 2%. Im November hatte sie Null betragen. Die einzelnen Klone verhielten sich sowohl zu den einzelnen Ernteterminen unterschiedlich als auch von Jahr zu Jahr mit Werten zwischen 0% und 95%. Die Unterschiede zwischen den Klonen waren gering. Der Klon 126-3 lag während des Winters 1999/2000, gemittelt über die Termine, mit 48% im Durchschnitt um 2 Prozentpunkte über dem Klon 126-2, der wiederum um 2 Prozentpunkte über dem Klon 126-1 lag. Die Tendenz war im Winter 2000/2001 gleich, aber die Unterschiede waren größer und betrugen jeweils 8 Prozentpunkte zwischen den Klonen, mit dem besten Wert bei Klon 126-3 wie im Vorjahr.

Abb. 18 a und 18 b Einfluss des Reisererntetermins auf die Kontamination, Vitalität und Etablierung von Sorbus torminalis-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen ohne Reiserlagerung im Winter 1999/2000 und im Winter 2000/2001. Ergebnisse von drei Klonen.

In Abbildung 19 ist der Vitalitätsverlauf, ausgedrückt durch die T4- und T12-Werte, ausgehend von 100% Vitalität vor der Kryokonservierung, dargestellt. In Serie 1 sind die Apices viel schneller und einheitlicher abgestorben als in Serie 2. Zwölf Wochen nach der Präparation war die Vitalitätsrate T12 in Serie 1 fast auf Null gesunken. Bei Erntetermin Januar lag T12 mit 88% über dem T4-Wert, da manche Apices, die zunächst nicht vital wirkten, später ergrünten. Im zweiten Versuchsjahr gab es keinen so hohen Wert. Hier trat zwar auch der höchste Wert im Januar auf, aber er betrug nur 16%.

↓133

Abb. 19 Einfluss des Reisererntetermins auf die Vitalität von Sorbus torminalis-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen ohne Lagerung in 2 Serien. Ergebnisse von drei Klonen.

(1) = 1. Serie (Winter 1999/2000)
(2) = 2. Serie (Winter 2000/2001)
T4 = Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
T12 = Vitalität 12 Wochen nach Präparation der Apices
Legende: Reisererntetermine

Auf die Klone bezogen lagen die Vitalitätsraten T12 im 1. Versuchsjahr um ca. 20 Prozentpunkte unter der Vitalität T4 und wiesen Werte zwischen 21% und 29% auf. Im 2. Versuchsjahr war das Absinken gegenüber der Vitalität T4 ausgeprägter: Von Klon 126-1 lebte keine Knospe mehr, von den beiden anderen Klonen nur noch 7%, bzw. 3%. Insgesamt waren die Unterschiede in der Differenz zwischen Vitalität T12 und Vitalität T4 zwischen den Serien erheblich größer als zwischen den Klonen. Von den Ernteterminen wies Januar die höchsten T12-Werte auf. Das bedeutet, dass bei diesem Erntetermin die Knospen am längsten überlebten.

Im 1. Versuchsjahr, dem Winter 1999/2000, wurde keines der Explantate etabliert, während im Folgejahr sowohl bei Ernte im Dezember als auch im Januar Sprossbildung erfolgte. Dies waren im Dezember 3% und im Januar 12% der eingesetzten Explantate, was insgesamt gesehen das beste Ergebnis bei der Kryokonservierung von Winterknospen der Elsbeere war. Es gelangten beim ersten Termin 2 Knospen des Klons 126-3 zur Etablierung und beim zweiten Termin 7 Knospen des Klons 126-2. Beide hatten vorher niedrige T12 – Vitalitätsraten von 10%, bzw. 35% aufgewiesen.

3.2.3.2.2. Kryokonservierung der Winterknospen nach Reiserlagerung

↓134

Im 1. Versuchsjahr wurden die Kontaminationen durch die Reiserlagerung kaum verändert und lagen bei 30%. Im 2. Versuchsjahr waren sie, ebenfalls wie ohne Lagerung, niedriger als im 1. Versuchsjahr, aber mit dem Unterschied, dass der November-Wert und der Februar-Wert mit 23%, bzw. 30% relativ hoch blieben. Die Dezember-, Januar- und März-Werte waren sowohl gegenüber dem 1. Versuchsjahr als auch gegenüber den Werten ohne Lagerung erniedrigt. Die genotyp-bedingten Unterschiede waren nicht so hoch wie ohne Lagerung, aber in den meisten Fällen war auch hier der Klon 126-2 derjenige mit den höchsten Kontaminationsraten. Die Gesamt-Ergebnisse dieser Versuchsserie sind in den Abbildungen 20 a und b dargestellt, die Einzelergebnisse in Tabelle 37.

Abb. 20 a und 20 b Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf Kontamination, Vitalität und Etablierung von Sorbus torminalis- Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen im Winter 1999/2000 und im Winter 2000/2001. Ergebnisse von drei Klonen.

vital T4 = Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
vital T12 = Vitalität 12 Wochen nach Präparation der Apices

Der Verlauf der Vitalitätsraten in den beiden Versuchsjahren ist in Abbildung 21 wiedergegeben. Die Vitalität T4 lag in beiden Jahren im Dezember mit 78% und 67% am höchsten. Sie sank im Winter 1999/2000 in Januar und Februar auf ca. 30%, während sie im Winter 2000/2001 mit 62% und 59% deutlich höher blieb. Im März betrug sie in beiden Jahren Null. Die Vitalität T12 war in beiden Versuchsjahren äußerst niedrig und nur zu den Terminen Dezember und Januar mit 2% und 5% größer als Null.

↓135

Tab. 37 Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf die
Kontamination, Vitalität und Etablierung von Sorbus torminalis-Apices nach
Kryokonservierung der Winterknospen in den Jahren 1999/2000 (Serie 1) und
2000/2001 (Serie 2)

Vitalität T4: Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices

Vitalität T12: Vitalität 12 Wochen nach Präparation der Apices

Fett umrandet = erfolgreiche Variante

Erntetermin

Klon

Apices gesamt

Kontami-nation

Vitalität T4

Vitalität T12

Etablierung

Monat

Jahr

n

n

%

n

%

n

%

n

%

Nov.

2000

126-1

20

4

20

6

30

0

0

0

0

2000

126-2

20

8

40

10

50

0

0

0

0

2000

126-3

20

2

10

8

40

0

0

0

0

Dez.

1999

126-1

20

0

0

7

35

0

0

0

0

2000

126-1

20

2

10

12

60

0

0

0

0

1999

126-2

20

8

40

14

70

0

0

0

0

2000

126-2

20

3

15

17

85

0

0

0

0

1999

126-3

20

12

60

19

95

0

0

0

0

2000

126-3

20

0

0

18

90

1

5

0

0

Jan.

2000

126-1

20

5

25

7

35

1

5

0

0

2001

126-1

20

0

0

12

60

1

5

0

0

2000

126-2

20

10

50

6

30

0

0

0

0

2001

126-2

20

1

5

14

70

1

5

0

0

2000

126-3

20

6

30

5

25

2

10

0

0

2001

126-3

18

2

11

10

56

1

6

2

11

Feb.

2000

126-1

20

4

20

6

30

0

0

0

0

2001

126-1

20

9

45

6

30

0

0

0

0

2000

126-2

20

12

60

6

30

0

0

0

0

2001

126-2

19

6

32

13

68

0

0

0

0

2000

126-3

20

4

20

8

40

0

0

0

0

2001

126-3

17

2

12

14

82

0

0

0

0

März

2000

126-1

20

4

20

0

0

0

0

0

0

2001

126-1

20

3

15

0

0

0

0

0

0

2000

126-2

20

8

40

0

0

0

0

0

0

2001

126-2

20

2

10

0

0

0

0

0

0

2000

126-3

20

3

15

0

0

0

0

0

0

2001

126-3

20

0

0

0

0

0

0

0

0

Der Genotyp mit den höchsten Vitalitätsraten bei beiden Serien war, wie ohne Reiserlagerung, der Klon 126-3. Seine T4-Werte lagen mit rund 40% kaum niedriger als ohne Reiserlagerung, jedoch mit ca. 2% nach 12 Wochen in beiden Versuchsjahren viel niedriger als ohne Lagerung. Die beiden anderen Klone waren im Winter 1999/2000 schon beim T4-Wert mit 25%, bzw. 33% deutlich niedriger als ohne Lagerung. Im Winter 2000/2001 lagen sie mit 30% und 44% fast genauso hoch wie ohne Lagerung. Acht Wochen später zeigten die 1% oder 0% Vitalität T12, dass diese Versuchsvarianten erfolglos waren. Damit zeigten sich, ebenso wie bei den Versuchen ohne Reiserlagerung, die langsamsten Absterberaten bei Ernte im Januar, aber auf einem niedrigeren Niveau.

Die einzige Etablierung erfolgte nach der Ernte Januar im Winter 2000/2001 bei Klon 126-3 mit 2 Apices. Es gab damit weder Parallelen zur Sprossbildung ohne Lagerung noch zu den Reaktionen von Wildbirne.

↓136

Abb. 21 Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf die Vitalität von Sorbus torminalis-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen in 2 Serien. Ergebnisse von drei Klonen.

(1) = 1. Serie (Winter 1999/2000)
(2) = 2. Serie (Winter 2000/2001)
T4 = Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
T12 = Vitalität 12 Wochen nach Präparation der Apices
Legende: Reisererntetermine

3.2.3.3. Nachbehandlungen nach dem Auftauen

In den oben geschilderten Versuchen wurden teilweise recht hohe Vitalitäts-Werte festgestellt, denen aber fast keine Etablierungen folgten. Daher sollte geprüft werden, ob Unterschiede in der Nachbehandlung der Apices nach der Kryokonservierung einen positiven Effekt haben würden. Einen Überblick über diese Versuche und die Ergebnisse gibt Tabelle 38.

Das Versuchsmaterial entsprach dem Versuch „Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung“ in der Variante „Erntetermin Februar“ des Winters 1999/2000. Die Vielzahl der Faktoren hatte Vorrang vor dem Umfang der Versuche, bzw. der Anzahl eingesetzter Explantate. Nur die Etablierungen werden vorgestellt, da sie die wichtigsten Ergebnisse sind. Die Parameter Kontaminationen und Vitalität lagen auf vergleichbarem Niveau wie oben bereits geschildert.

3.2.3.3.1.  Dunkelphase kombiniert mit verschiedenen Auftautemperaturen

↓137

Die Knospen wurden bei –5°, +4° und +22°C aufgetaut. Nach der Präparation wurden die Apices in den Klimaraum gestellt und entweder standardmäßig belichtet oder für zwei Wochen völlig dunkel gehalten und dann in die standardmäßige Belichtung gestellt. Die Etablierung war mit 10 von 197 präparierten Apices, entsprechend 5%, besser als in dem Versuch „Erntetermin und Lagerung“. Bei Betrachtung der einzelnen Faktoren lässt sich kein eindeutig positiver Effekt von Licht oder Dunkelheit feststellen. Die Auftautemperatur könnte einen Einfluss haben, da bei + 22°C 6 Explantate regenerierten während es bei den anderen Temperaturen nur jeweils 2 waren. Bedeutsamer war jedoch der Einfluss des Genotyps, da 6 von 10 etablierten Explantaten vom Klon 126-2 stammten und von den beiden anderen Klone jeweils 2 (Tabelle 38).

3.2.3.3.2. Aktivkohle im Nährmedium

Der Einfluss von 2 g/l Aktivkohle im Etablierungsmedium 2/11 wurde bei den Auftau-temperaturen +4°C und +22°C geprüft. Ab dem ersten Transfer nach 4 Wochen wurde keine Aktivkohle mehr verwendet. Bei beiden Auftautemperaturen wurden je zwei Apices des Klons 126-2 sowohl auf dem Medium mit Aktivkohle als auch auf dem Kontrollmedium ohne Aktivkohle etabliert. Die anderen Klone entwickelten kein Sprosswachstum. Die Aktivkohle hat also die Etablierung nicht gefördert. Wie bei dem Versuch „Dunkelphase“ war 22°C die günstigere Auftautemperatur: Die zwei bei +22°C etablierten Apices stammten aus einer Grundmenge von 9 präparierten Apices (entsprechend 22% Etablierung), während die zwei regenerierenden Knospen bei +4°C aus der mehr als doppelt so großen Grundmenge von 20 Apices kamen (entsprechend 10% Etablierung) (Tabelle 38).

3.2.3.3.3. Agarose

Nach Auftauen bei +4°C wurden die als besonders empfindlich geltenden frisch präparierten Apices nicht auf dem standardmäßig mit Agar verfestigten Nährmedium platziert, sondern auf einen Agarosetropfen in der Petrischale, der mit Flüssigmedium umgeben wurde. Nach 4 Wochen wurden die Explantate auf standardmäßig mit Agar verfestigtes 2/11-Medium umgesetzt. Es erfolgte jedoch keinerlei Sprosswachstum. Da bei Verwendung von festem 2/11-Medium ebenso wie bei 2/11-Medium mit Aktivkohle bei dieser Temperatur zumindest der Klon 126-2 etabliert werden konnte (siehe oben), wurde die fehlende Etablierung einem negativen, oder zumindest fehlendem positiven Einfluss des Agarosetropfens, und nicht der Temperatur, zugeschrieben (Tabelle 38).

3.2.3.3.4. Gibberellinsäure GA3

↓138

Dem Grundmedium 2/11 wurde Gibberellinsäure (GA3) in den Konzentrationen 0,1, 1,0 und 5,0 mg/l zugesetzt. Die Auftautemperatur betrug 22°C. Beim Umsetzen wurden die GA3-Zusätze beibehalten. Etablierung erfolgte nur bei einem Apex des Klons 126-2 auf dem Medium mit 1,0 mg/l GA3. Damit war kein positiver Einfluss der Gibberellinsäure erkennbar (Tabelle 38).

Tab. 38 Einfluss verschiedener Nachbehandlungen auf die Etablierung von Sorbus
torminalis-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen

präp. = Anzahl Apices präpariert

etabliert = Anzahl Apices etabliert

(1), (2), (3) = Versuchsserien 1, 2, 3

Auftautemperatur

+ 22°C

+ 4°C

- 5°C

Behandlung

Klon

präp. (1)

etabliert (1)

präp. (2)

etabliert (2)

präp. (3)

etabliert (3)

präp.

etabliert

präp.

etabliert

Kontrolle

126-1

12

1

10

1

10

0

10

0

10

0

126-2

11

2

9

0

10

0

10

2

10

1

126-3

11

0

10

0

10

1

13

0

12

0

Dunkelphase

126-1

12

0

10

0

10

0

126-2

10

2

10

0

10

1

126-3

11

1

13

0

12

0

Aktivkohle

126-1

10

0

20

0

126-2

9

2

20

2

126-3

10

0

25

0

Agarose

126-1

21

0

126-2

20

0

126-3

23

0

GA3

0,1 mg/l

1,0 mg/l

5,0 mg/l

126-1

10

0

10

0

10

0

126-2

10

0

10

1

10

0

126-3

10

0

10

0

10

0

Wie die wechselnden Ergebnisse bei den Präparationen 1, 2 und 3 der Kontrolle zeigen, ist die Wiederholbarkeit bei diesen Versuchsumfängen problematisch. Wenn man jedoch die Häufigkeiten betrachtet, mit denen die einzelnen Klone, unabhängig von anderen Einflussfaktoren als der Auftautemperatur, Etablierung zeigten, darf bei aller Vorsicht geschlossen werden, dass die Auftautemperatur, entgegen der Annahmen nach den in Kap. 3.2.3.1. geschilderten Ergebnissen, einen Einfluss hat. Die Klone 126-1 und 126-3 zeigten ausschließlich bei + 22°C Auftautemperatur Sprosswachstum. Von den über alle Versuche zusammengenommenen 16 etablierten Apices hatten 11 die Auftautemperatur + 22°C erfahren. Auch der Einfluss des Genotyps war groß: Von 16 etablierten Apices gehörten 13 zu dem Klon 126-2. Von den anderen geprüften Faktoren verbesserte keiner das Ergebnis gegenüber der Kontrolle (Tabelle 38).

3.2.4.  Kryokonservierung von Prunus avium-Winterknospen

↓139

Bei dem Kryokonservierungsversuch „Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung“ wurde im Winter 1999/2000 Prunus avium modellhaft mitbearbeitet. Der Versuchsaufbau entsprach dem von Pyrus pyraster und Sorbus torminalis. Die Prüfung der Vitalität vor und nach der Kryokonservierung erfolgte ebenfalls im TTC-Test (Abbildungen 36 a und b im Anhang). Die Variante „Erntetermin Januar ohne Reiserlagerung“ konnte nicht durchgeführt werden, und die TTC-Tests der Varianten „Erntetermin Dezember und März mit Lagerung“ ebenfalls nicht. Letztere aus Materialmangel und erstere aufgrund von Fehlern bei der Bearbeitung des Materials.

3.2.4.1.  Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung

3.2.4.1.1.  Kryokonservierung der Winterknospen ohne Reiserlagerung

Die Kontaminationen waren im Dezember mit einem Durchschnitt von 2% auffällig niedrig. Bei Ernte im Februar fiel der Klon 247-4 mit dem sehr hohen Wert von 55% auf. Die beiden anderen Klone ebenso wie alle Kontaminationswerte im März lagen im Bereich zwischen 15% und 30%.

Die Einzelergebnisse sind in Tabelle 39 dargestellt und die Gesamtergebnisse in der Abbildung 22.

↓140

Tab. 39 Einfluss des Reisererntetermins ohne Lagerung auf Kontamination, Vitalität und Etablierung von Prunus avium-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen im Winter 1999/2000.

Vitalität TTC: Vitalität im TTC-Test

Vitalität T4: Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices

x = nicht durchgeführt

Erntetermin

Klon

Vitalität TTC

Apices gesamt

Kontami-nation

Vitalität T4

Etablierung

Monat

Jahr

%

n

n

%

n

%

n

%

Dez.

1999

247-4

76

20

1

5

19

95

0

0

1999

247-24

93

20

0

0

20

100

0

0

1999

247-28

85

20

0

0

20

100

0

0

Jan.

2000

247-4

52

x

x

x

x

x

x

x

2000

247-24

68

x

x

x

x

x

x

x

2000

247-28

75

x

x

x

x

x

x

x

Feb.

2000

247-4

95

20

11

55

0

0

0

0

2000

247-24

40

20

6

30

0

0

0

0

2000

247-28

100

20

3

15

6

30

0

0

März

2000

247-4

65

20

5

25

0

0

0

0

2000

247-24

90

20

3

15

0

0

0

0

2000

247-28

85

20

4

20

0

0

0

0

Die Vitalitätswerte im TTC-Test variierten etwas zwischen den Ernteterminen. Sie lagen im Januar mit 65% am niedrigsten und in den anderen Monaten zwischen 75% und 80. Die Unterschiede zwischen den Klonen betrugen in Dezember, Januar und März bis zu ca. 20 Prozentpunkte (zwischen höchstem und niedrigstem Wert), wobei der Klon 247-4 immer den niedrigsten Wert aufwies. Zum Erntetermin Februar verhielten sich die Klone anders. Der Klon 247-4 wies mit 95% nicht nur den zweithöchsten Wert zu diesem Termin auf, sondern dies war der zweithöchste Wert in der ganzen Serie, nur übertroffen von 100% Vitalität des Klons 247-28 im Februar. In starkem Kontrast dazu stehen die 40% Vitalität des Klons 247-24, der sich hier extrem deutlich von den beiden anderen Klonen unterscheidet und gleichzeitig den niedrigsten Wert der Serie darstellt.

Abb. 22 Einfluss des Reisererntetermins ohne Lagerung auf Kontamination, Vitalität und Etablierung von Prunus avium-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen im Winter 1999/2000. Ergebnisse von drei Klonen.

vital TTC: Vitalität im TTC-Test
vital T4: Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
etabliert: Sprosswachstum in vitro

↓141

Die Vitalität T4 nach vierwöchiger in vitro Kultur spiegelt diese Verhältnisse nicht wieder. Sie liegt im Dezember mit 98% sogar noch über dem TTC-Wert. Bei den Ernten im Februar und März sinkt sie auf Null ab. Eine Ausnahme bildet der Klon 247-28, der im Februar noch zu 30% vital war.

Eine Etablierung erfolgte bei keiner der Varianten.

3.2.4.1.2. Kryokonservierung der Winterknospen nach Reiserlagerung

Nach der Reiserlagerung traten im Dezember und Februar um ca. 30 Prozentpunkte höhere Kontaminationen auf als ohne Lagerung. Die März-Werte blieben beinahe unverändert. Für den Erntetermin Januar liegt kein Vergleichswert ohne Lagerung vor, aber mit 6% ist diese Kontaminationsrate erheblich niedriger als die der anderen Erntetermine nach Lagerung. Das Ausmaß der Erhöhung war bei den einzelnen Klonen uneinheitlich. Am stärksten nahmen die Kontaminationen bei dem Klon 247-28 zu und betrugen insgesamt 41%, während sie bei diesem Klon ohne Lagerung mit 12% am niedrigsten von allen Klonen gewesen waren.

↓142

Die Einzelergebnisse sind in Tabelle 40 dargestellt und die Gesamtergebnisse in der Abbildung 23.

Die Vitalität im TTC-Test, die nur im Dezember und Februar bestimmt werden konnte, lag im Dezember mit 60% etwas niedriger als ohne Lagerung (85%). Im Februar lagen die ermittelten 33% erheblich unter den 78% ohne Lagerung, wobei sich die absteigende Reihenfolge der Klone mit 247-28 als dem besten und 247-24 als dem schlechtesten wiederholte.

Tab. 40 Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf Kontamination,
Vitalität und Etablierung von Prunus avium-Apices nach Kryokonservierung
der Winterknospen im Winter 1999/2000.

Vitalität TTC: Vitalität im TTC-Test

Vitalität T4: Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices

Etablierung: Sprosswachstum in vitro

x = nicht durchgeführt

Erntetermin

Klon

Vitalität TTC

Apices gesamt

Kontami-nation

Vitalität T4

Etablierung

Monat

Jahr

%

n

n

%

n

%

n

%

Dez.

1999

247-4

55

19

4

21

0

0

0

0

1999

247-24

30

20

4

20

0

0

0

0

1999

247-28

95

20

11

55

0

0

0

0

Jan.

2000

247-4

x

20

2

10

3

15

0

0

2000

247-24

x

24

1

4

0

0

0

0

2000

247-28

x

20

1

5

8

40

0

0

Feb.

2000

247-4

35

20

8

40

0

0

0

0

2000

247-24

0

20

15

75

0

0

0

0

2000

247-28

65

20

14

70

0

0

0

0

März

2000

247-4

x

20

3

15

0

0

0

0

2000

247-24

x

20

5

25

0

0

0

0

2000

247-28

x

20

7

35

0

0

0

0

↓143

Vier Wochen nach der Präparation für die in vitro Kultur waren alle Apices der Erntetermine Dezember, Februar und März abgestorben, was besonders beim Erntetermin Dezember ein erheblicher Unterschied zu dem Verhalten der Apices ohne Lagerung war (Vitalität T4: 98%). Vom Erntetermin Januar lebten noch 3 Apices des Klons 247-4 und 8 des Klons 247-28, was für den T4-Vitalitätswert einen Durchschnitt von 17% ergab. Später starben auch diese Apices ab, so dass keine Etablierung gelang.

Abb. 23 Einfluss des Reisererntetermins und der Reiserlagerung auf Kontamination, Vitalität und Etablierung von Prunus avium-Apices nach Kryokonservierung der Winterknospen im Winter 1999/2000. Ergebnisse von drei Klonen.

vital TTC: Vitalität im TTC-Test
vital T4: Vitalität 4 Wochen nach Präparation der Apices
etabliert: Sprosswachstum in vitro

In diesem Versuch wurde hohe Vitalität sowohl im TTC-Test als auch in vitro bei Ernte im Dezember ohne Reiserlagerung gefunden. Eine Sprossregeneration gelang jedoch nicht. Im weiteren Verlauf der in vitro Kultur verhielten sich manchen Varianten der Vogelkirsche ähnlich wie Elsbeere: Die anfänglich grünen Apices begannen mit der Blattentfaltung, stagnierten dann und fingen sehr langsam an zu verbräunen bis sie schließlich als tot betrachtet werden mussten. Dieser Prozess zog sich bei Prunus avium bis zu drei Monate hin.

3.3. In vitro Kultur nach Kryokonservierung

3.3.1.  Vermehrung von Pyrus pyraster

↓144

Für das Studium des Verhaltens der aus kryokonservierten Winterknospen hervorgegangenen Sprosskulturen standen zwei Gruppen zur Verfügung. Sie werden als „post cryo–Gruppe 1“ und „post cryo–Gruppe 2“ bezeichnet.

Beide Gruppen wurden standardmäßig in Weckgläsern auf den Medien 87/6, bzw. 87/27 vermehrt. Die Vermehrungskoeffizienten aus mindestens zwei Gläsern pro Klon mit je 12 bis 15 Sprossen wurden über 4, bzw. 6 Transfers ermittelt.

↓145

Die Ergebnisse der post cryo–Gruppe 1 sind in Tabelle 41 dargestellt. Die Vermehrungs-koeffizienten lagen im Mittel zwischen 1,6 und 2,3 je Klon. Die Durchschnittswerte über alle Klone der einzelnen Transfers lagen zwischen 1,7 und 2,4. Es traten weder ungewöhnlich hohe noch ungewöhnlich niedrige Vermehrungskoeffizienten auf. Die bereits bei der Etablierung festgestellten Unterschiede zwischen den verschiedenen Individuen innerhalb des Klons Rein 0-5 finden sich auch hier: Die Durchschnittswerte betragen 1,9, 2,3 und 2,1. Die Einzelwerte eines einzelnen Transfers lagen um bis zu 0,8 auseinander (Beispiel: Transfer 2) und waren damit genauso weit auseinander wie zwischen verschiedenen Klonen (Beispiel: Transfer 2, Klone STO 59-1 und Rein 0-5 a).

Die Ergebnisse der post cryo-Gruppe 2 sind in Tabelle 42 aufgeführt. Die durchschnittlichen Vermehrungskoeffizienten der vier Transfers lagen zwischen 1,4 und 2,1. Die durchschnittlichen Vermehrungskoeffizienten der Klone lagen mit Werten zwischen 1,4 und 2,6 in einem ähnlichen Bereich wie die der post cryo-Gruppe 1.

Auffällig sind die ersten drei Transfers des Klons 95-12 in der Behandlung 2 (Ernte im Dezember mit Reiserlagerung), die mit Werten um 3 sich von allen anderen Einzelwerten, die im Bereich zwischen 1,1 und 2,4 liegen, unterscheiden. Derselbe Klon weist bei Behandlung 4 (Ernte im Januar mit Reiserlagerung) nur beim ersten Transfer noch einen hohen Wert von 2,4 auf und bei den folgenden Transfers liegt er mit ca. 1,5 im gleichen Bereich wie die anderen Klone. Der Klon 95-12 weist also einmal einen durchschnittlichen Vermehrungskoeffizient von 2,6 auf (Behandlung 2) und einmal einen von 1,8 (Behandlung 4).

↓146

Auch bei Klon 95-14 gibt es Unterschiede zwischen den Behandlungsvarianten. Ein Vermehrungskoeffizient beträgt 1,4 (Behandlung 1), ein anderer beträgt 1,8 (Behandlung 5).

Tab. 41 Vermehrungskoeffizienten von Pyrus pyraster nach Etablierung aus
kryokonservierten Winterknospen. Einzelergebnisse von 6 Individuen
der post cryo-Gruppe 1.

Tr. = Transfer

xq = Mittelwert

Klon-Nummer

Vermehrungskoeffizienten

Tr. 1

Tr. 2

Tr. 3

Tr. 4

Tr. 5

Tr. 6

xq

STO 59-1

2,0

2,0

1,9

1,7

1,8

2,4

2,0

STO 59-2

2,0

1,8

1,5

1,5

1,9

2,2

1,8

Rein 0-2

2,4

1,4

1,7

1,3

1,6

1,9

1,6

Rein 0-5 a

2,0

1,2

1,9

1,6

1,9

2,1

1,9

Rein 0-5 b

1,5

1,7

2,0

2,3

2,1

2,9

2,3

Rein 0-5 c

1,5

2,0

1,8

2,1

1,9

2,7

2,1

xq

1,9

1,7

1,8

1,8

1,9

2,4

2,0

Tab. 42 Vermehrungskoeffizienten von Pyrus pyraster nach Etablierung aus
kryokonservierten Winterknospen. Einzelergebnisse von 3 Klonen
der post cryo-Gruppe 2.

Tr. = Transfer

xq = Mittelwert

n.b. = nicht bestimmt

Reisererntetermin und Behandlung

Klon-Nummer

Vermehrungskoeffizienten

Tr.1

Tr. 2

Tr. 3

Tr. 4

xq

Dezember,

ohne Lagerung

95-14

1,8

1,5

1,2

1,0

1,4

Dezember,

mit Lagerung

95-12

2,8

3,1

3,2

1,4

2,6

Januar,

ohne Lagerung

95-1

1,6

1,5

1,1

1,4

1,4

Januar,

mit Lagerung

95-12

2,4

1,5

n.b.

1,6

1,8

Januar,

mit Lagerung

95-14

2,0

1,9

1,5

1,9

1,8

xq

2,1

1,9

1,7

1,4

1,8

3.3.2. Bewurzelung und Akklimatisierung von Pyrus pyraster

post cryo – Gruppe 1

↓147

Die Bewurzelung erfolgte bei den Temperaturregimen 24°/20°C und 20°/15°C. Es wurden die drei Bewurzelungsmedien 90/05, 90/07 und 90/09 verwendet, die sich hinsichtlich der Wachstumsregulatoren unterscheiden. Das Medium 90/07 war als einziges nicht mit Graphit dunkel gefärbt. Die verwendeten Klone mit den Bewurzelungs- und Akklimatisierungs-ergebnissen sind in Tabelle 43 dargestellt. Das Topfen der akklimatisierten Pflanzen erfolgte zwei bis drei Monate nach dem Pikieren.

Die Medien 90/05 und 90/09 führten bei dem niedrigeren Temperaturregime von 20°/15°C zu höheren Akklimatisierungswerten als bei den höheren Bewurzelungstemperaturen. Die Erhöhung war auf Medium 90/05 stärker ausgeprägt als auf dem Medium 90/09. Die Akklimatisierung von 30% auf Medium 90/05 wurde auf Medium 90/07 übertroffen (48%). Die Akklimatisierungsergebnisse standen in keinem offensichtlichen Verhältnis zu den Bewurzelungsergebnissen. Bei 2 Varianten (20/15°C, Medien 90/07 und 90/09) betrug die Bewurzelung 0%, aber die Akklimatisierungsrate lag dennoch bei 48%, bzw. 17%. Hier war in erheblichem Maß ex vitro Bewurzelung eingetreten.

Tab. 43 Bewurzelung und Abhärtung von Pyrus pyraster – Sprosskulturen aus kryokonservierten Winterknospen. Einzelergebnisse der post cryo–Gruppe 1.

Zusammensetzung der Medien:

Medium 90/05 1,0 mg/l IBA, 4 g/l Graphit

Medium 90/07 0,1 mg/l IBA, kein Graphit

Medium 90/09 0,5 mg/l IBA, 0,5 mg/l NAA, 4 g/l Graphit

Temperatur

Medium

Klon-nummer

Anzahl gesamt

Anzahl bewurzelt

% bewurzelt

Anzahl akklimatisiert

%

akklimatisiert

24°/20°C

90/05

Rein 0-2

42

8

19

2

5

Rein 0-5 a

34

15

44

2

6

Rein 0-5 c

9

0

0

0

0

STO 59-2

36

5

14

7

19

Gött 80-20

6

4

67

3

50

Gesamt

127

32

25

14

11

20°/15°C

90/05

Rein 0-2

28

7

25

13

46

Rein 0-5 a

98

34

35

24

25

Rein 0-5 b

55

27

49

13

24

Rein 0-5 c

37

13

35

8

22

STO 59-1

39

3

8

18

46

STO 59-2

48

11

23

16

33

Gesamt

305

95

31

92

30

20°/15°C

90/07

Rein 0-5 b

16

0

0

3

19

Rein 0-5 c

16

0

0

12

75

STO 59-2

16

0

0

8

50

Gesamt

48

0

0

23

48

24°/20°C

90/09

Rein 0-2

31

11

36

4

13

Rein 0-5 a

33

4

12

0

0

STO 59-2

46

7

15

9

20

Gesamt

110

22

20

13

12

20°/15°C

90/09

Rein 0-5 a

16

0

0

6

38

Rein 0-5 b

16

0

0

0

0

STO 59-2

16

0

0

2

13

Gesamt

48

0

0

8

17

post cryo – Gruppe 2

↓148

Die Mikrostecklinge wurden bei 20°/15°C wurzelinduziert und nach vier Wochen pikiert. Von insgesamt 703 Mikrostecklingen waren 11% (74 Stück) bewurzelt. Das Topfen der akklimatisierten Pflanzen erfolgte 2 bis 3 Monate nach dem Pikieren. 17% (118 Stück) konnten getopft und somit als akklimatisiert bonitiert werden. Dabei traten erhebliche Unterschiede auf: Der Klon 95-14, hervorgegangen aus Reiserernte im Januar ohne Lagerung, wies mit 44% die höchste Anzahl akklimatisierter Pflanzen auf. Die Mikrostecklinge des Klons 95-12 aus der gleichen Reiserernte mit Lagerung waren zu 16% akklimatisiert, während es bei den Mikrostecklingen dieses Klons aus der Reiserernte Februar mit Lagerung weder zur Bewurzelung noch zum Anwachsen in Erde kam und daher die Akklimatisierung 0% betrug (Tabelle 44).

Tab. 44 Bewurzelung und Abhärtung von Pyrus pyraster – Sprosskulturen aus kryokonservierten Winterknospen. Einzelergebnisse der post cryo–Gruppe 2.

Reiserernte-termin und Behandlung

Klon

Anzahl gesamt

Anzahl bewurzelt

% bewurzelt

Anzahl akklima-

tisiert

% akklima-tisiert

Januar,

ohne Lagerung

95-14

32

14

44

14

44

Januar,

mit Lagerung

95-12

646

60

9

104

16

Februar,

mit Lagerung

95-12

25

0

0

0

0

Gesamt

703

74

11

118

17

3.4. Einfluss der Kryokonservierung von Pyrus pyraster – Winterknospen auf die
in vitro Kultur: Vergleich der Versuchsgruppen sine cryo und post cryo

In diesem Kapitel soll untersucht werden, ob die Kryokonservierung einen Einfluss auf die in vitro Kultur hat. Dafür werden die Daten, die in den vorherigen Kapiteln dargestellt und erläutert wurden, noch einmal aufgegriffen und direkt nebeneinander gestellt. Dies wird nur für Wildbirne durchgeführt, weil es mit Elsbeere nur wenige Etablierungen gab und daher das Datenmaterial über Vermehrungskoeffizienten, Bewurzelung und Akklimatisierung zu gering für einen Vergleich ist.

↓149

Definition sine cryo: Pflanzenmaterial, das zu keiner Zeit kryokonserviert war.

Definition post cryo: Pflanzenmaterial, das nach Kryokonservierung gewachsen ist.

Im Folgenden werden die in den vorangegangenen Kapiteln geschilderten Einzelergebnisse von Material nach Kryokonservierung (“post cryo”) und Material ohne vorausgegangene Kryokonservierung (“sine cryo”) zusammengestellt. Um die Gruppen zu charakterisieren, werden folgende Synonyme verwendet:

↓150

Versuchsgruppe „WiKn sine cryo“

Winterknospen von 12 Klonen aus dem Versuch

„Evaluierung unterschiedlicher Explantatquellen“

(Kapitel 3.1.1.1.)

Versuchsgruppe „grün sine cryo“

grüne Knospen von Pfropflingen aus dem Versuch

„Evaluierung unterschiedlicher Explantatquellen

(Kapitel 3.1.1.2.)

Versuchsgruppe „Termin sine cryo“

Winterknospen aus dem Versuch „Erntetermin

und Lagerung“ (Kapitel 3.1.4.)

Versuchsgruppe „post cryo-Gruppe 1“

Winterknospen aus dem Versuch „Einfluss von

Genotyp und Individuum“ (Kapitel 3.2.2.2. und 3.3.)

Versuchsgruppe „post cryo-Gruppe 2“

Winterknospen aus dem Versuch „Erntetermin

und Lagerung“ (Kapitel 3.2.2.3. und 3.3.)

3.4.1.  Etablierung

Im direkten Vergleich der verschiedenen Behandlungsvarianten der beiden Versuchsgruppen „Termin sine cryo“ und „Post cryo-Gruppe 2“ lässt sich feststellen: Die Etablierung post cryo war stark vom Erntemonat der Reiser abhängig. In den Monaten Februar und März, in denen die besten Etablierungsraten, vor allem mit Lagerung der Reiser, ohne Kryokonservierung erzielt wurden, fanden keine Etablierungen nach Kryokonservierung statt. Den Vergleich der für die post cryo erfolgreichen Erntemonate November, Dezember und Januar zu den Etablierungen sine cryo zeigt Tabelle 45.

Tab. 45 Einfluss der Kryokonservierung auf die Etablierungen (%) von Apices aus Winterknospen von Pyrus pyraster. Ergebnisse von drei Klonen bei verschiedenen Reiserernteterminen und Reiserlagerung.

sine cryo = Versuchsgruppe „Termin sine cryo“

post cryo = Versuchsgruppe „post cryo-Gruppe 2

oL 1, oL 2 = ohne Lagerung der Reiser in Versuchsjahr 1, bzw. 2

mL 1, mL 2 = mit Lagerung der Reiser in Versuchsjahr 1, bzw. 2

xq = Mittelwert

Erntetermin

November

Dezember

Januar

Behandlung

sine cryo

post cryo

sine cryo

post cryo

sine cryo

post cryo

oL 1

-

-

0

7

3

0

oL 2

3

0

1

0

6

12

mL 1

-

-

0

7

5

35

mL 2

5

5

9

0

3

0

xq

4

3

3

4

4

12

↓151

Die höchsten Etablierungsraten wurden post cryo mit Erntetermin Januar ohne und mit Lagerung erzielt (12 und 35%). Die Ergebnisse sine cryo wurden deutlich übertroffen (6 und 5%). Weitere deutliche Unterschiede zwischen sine und post cryo sind nicht erkennbar.

Abbildung 24 zeigt einen Vergleich aller im Rahmen dieser Arbeit erhobenen Etablierungsdaten für Wildbirne. Die drei Versuchsgruppen ohne Kryokonservierung weisen Etablierungswerte zwischen 3% und 14% auf, die zwei Versuchsgruppen mit Kryokonservierung liegen mit 4% und 7% im gleichen Bereich. Die Kontaminationsraten liegen bei den drei Versuchsgruppen ohne Kryokonservierung zwischen 5% und 29%, bei den zwei Versuchsgruppen mit Kryokonservierung betragen sie 19%, bzw. 22%. In der Gegenüberstellung der drei Gruppen sine cryo mit den zwei Gruppen post cryo kann keine Beeinflussung der Etablierung durch Kryokonservierung festgestellt werden.

Abb. 24 Einfluss der Kryokonservierung auf die Etablierungen (%) von Pyrus pyraster. Ergebnisse von 3 Versuchsgruppen ohne Kryokonservierung (sine cryo) und 2 Versuchsgruppen mit Kryokonservierung (post-cryo)

Legende: etab = Prozent etablierter Apices, kont = Prozent kontaminierter Apices, tot = Prozent abgestorbener Apices.
Versuchsgruppen: Beschreibung siehe Anfang des Kapitels 3.4.

3.4.2. Vermehrung

↓152

Die Vermehrungskoeffizienten liegen nach Kryokonservierung in einem ähnlichen Bereich wie ohne Kryokonservierung. Die Pflanzen aus dem Versuch „Termin sine cryo“ weisen bei den ersten Transfers höhere Vermehrungsraten auf als die anderen Versuchsgruppen. Der 3. und 4. Transfer deuten einen Abwärtstrend an. Bei den post cryo–Gruppen „post-cryo-Gruppe 1“ und „post cryo-Gruppe 2“ zeichnet sich ein Aufwärtstrend ab. Eine eindeutige Beeinflussung der Vermehrungskoeffizienten durch Kryokonservierung ist nicht erkennbar (Abbildung 25).

3.4.3. Bewurzelung und Akklimatisierung

Die beste Bewurzelung und Akklimatisierung wurde in der Versuchsgruppe „WiKn sine cryo“ mit 38% erzielt. Die 2 anderen Gruppen sine cryo (grün sine cryo, Termin sine cryo) zeigten wesentlich niedrigere Akklimatisierungswerte von 14%, bzw. 11%. Im Vergleich dazu lagen die Ergebnisse der post cryo–Gruppen 1 und 2 mit 17% und 24% in einem mittleren Bereich (Abbildung 26).

Abb. 25 Einfluss der Kryokonservierung auf die Vermehrungskoeffizienten von Pyrus
pyraster. Ergebnisse über 6 Transfers von 3 Versuchsgruppen ohne Kryo-
konservierung (sine cryo) und 2 Versuchsgruppen mit Kryokonservierung
(post cryo)

↓153

Versuchsgruppen: Beschreibung siehe Anfang des Kapitels 3.4.

Abb. 26 Einfluss der Kryokonservierung auf die Akklimatisierung von Mikro-
stecklingen von Pyrus pyraster. Ergebnisse von 3 Versuchsgruppen ohne Kryokonservierung (sine cryo) und 2 Versuchsgruppen mit
Kryokonservierung (post cryo)

Versuchsgruppen: Beschreibung siehe Anfang des Kapitels 3.4.


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HTML-Version erstellt am:
08.11.2007