Forschung in der Abteilung Gehölz- und Vermehrungsphysiologie

Mit hochwertigem Vermehrungsgut wird der Grundstein für die gartenbauliche Pflanzenproduktion gelegt. Grundlagen und Optimierung der Vermehrung, vor allem der vegetativen Vermehrung und der In-vitro-Vermehrung sind Inhalte von Forschungsprojekten der Abteilung Gehölz- und Vermehrungsphysiologie. Zudem bearbeiten wir Projekte zur Trockenstressreaktion von Kartoffeln. Einen besonderen Schwerpunkt stellt die Forschung zur Nachbaukrankheit bei Apfel und anderen Rosaceen dar. Unsere Forschungsprojekte sind in den meisten Fällen Kooperationsprojekte mit nationalen und internationalen Partnern aus Forschungseinrichtungen und Universitäten sowie gartenbaulichen Unternehmen und Verbänden.

Bei der wiederholten Kultur von Apfel in demselben Boden tritt die Nachbaukrankheit auf, die zu Wachstumsdepressionen und stark verminderter Pflanzen- und Fruchtqualität führt. In den Anbauzentren, in denen Pflanzenmaterial bzw. Äpfel produziert werden, sind Fruchtfolgen oder Flächenwechsel nicht möglich und eine Bodenentseuchung ist weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll. Im Rahmen des BMBF-geförderten und von uns koordinierten Verbundprojekts BonaRes-ORDIAmur sollen die Ursachen der Nachbaukrankheit aufgeklärt und Überwindungsstrategien entwickelt werden. Zudem untersuchen wir in DFG-geförderten Projekten, mit welchen molekularen Antworten Apfelwurzeln auf nachbaukranke Böden reagieren, um die Gründe für die Anfälligkeit aufzudecken.

Die In-vitro-Kultur eröffnet zahlreiche einzigartige Möglichkeiten zur Vermehrung und züchterischen Bearbeitung von Pflanzen. Jedoch erschweren Probleme deren Anwendung derzeit noch. Darunter nehmen endophytische, also innerhalb der Pflanze lebende Bakterien einen besonderen Stellenwert ein. Während sie bisher als unerwünscht galten, versuchen wir zu verstehen, wie man verhindern kann, dass einzelne Arten Überhand nehmen, bzw. wie man positiv wirkende Endophyten fördern kann. Der Vergleich somatischer Embryonen mit Embryonen in Samen wird genutzt, um diesen Regenerationsweg zu optimieren.  

Durch den prognostizierten Klimawandel wird es in vielen Ländern Mitteleuropas besonders im Frühjahr und Frühsommer zu ausgedehnten Trockenperioden kommen. Um Erträge zu sichern, ist es heute bereits üblich die Kartoffelkulturen zu bewässern. Daher fallen Dünge- und Bewässerungsperioden häufig zusammen, was die Gefahr einer erhöhten Stickstoffauswaschung ins Grundwasser birgt. Im Kooperationsprojekt VALPROKAR (gefördert durch die FNR. e.V.; BMEL) untersuchen wir Trockenstressantworten von Stärkekartoffeln um Mechanismen zu identifizieren, welche tolerante bzw. sensitive Genotypen unterscheiden und Biomarker zu entwickeln.

Im Rahmen von Generhaltungsmaßnahmen, die meist alte Bäume betreffen, aber auch für die Vermehrung schwer bewurzelbarer Gehölze, besteht Interesse an Forschungsarbeiten zur Adventivwurzelbildung an Stecklingen. Entscheidende Einflussfaktoren sind das physiologische Alter des Stecklings, Verletzungen, die zu Veränderungen in Phytohormongehalten und –signalketten führen und die Kulturbedingungen nach dem Stecken. Eine innovative Möglichkeit der gezielten Verletzung von Stecklingen mit genauer zellulärer Lokalisation besteht im Einsatz von Lasern, die in Kooperation mit der Hochschule Osnabrück untersucht wird.