Mikroben aus der Baumschule prägen Reben über Jahre

Eine am Montag in der Fachzeitschrift Environmental Microbiome veröffentlichte Studie hat ergeben, dass Mikroben, die von der Baumschule in den Weinberg gelangen, junge Reben noch Jahre nach der Pflanzung prägen können und dabei sowohl die Pflanzengesundheit als auch den Ertrag beeinflussen.

Forscher der University of California, Riverside verfolgten über drei Jahre nach der Pflanzung in einem kommerziellen Weinberg nahe Madera im US-Bundesstaat Kalifornien die Pilz- und Bakteriengemeinschaften im Inneren und um veredelte Cabernet-Sauvignon- und Chardonnay-Reben. Die auf 1103P-Unterlage veredelten Reben stammten aus zwei Baumschulen und wurden in fünf Pflanzenkompartimenten beprobt: Veredelungsstelle des Edelreises, Veredelungsstelle der Unterlage, Stammkopf, Wurzeln und Rhizosphäre.

Das Team setzte ampliconbasierte Sequenzierung ein, um die mikrobielle Sukzession zu verfolgen, während die Reben von den Bedingungen in der Baumschule in den Weinberg wechselten. Dabei zeigte sich, dass die in der Baumschule gezogenen Reben mit unterschiedlichen endosphärischen Mikrobiomen im Weinberg ankamen und diese Gemeinschaften sich zwar im Laufe der Zeit annäherten, nach drei Jahren im Feld jedoch weiterhin signifikant voneinander abwichen.

Die Studie ergab zudem, dass sich der mikrobielle Umsatz unterirdisch schneller vollzog als im Stammmaterial. In Wurzeln und Rhizosphäre verschwanden viele der ursprünglichen Mikroben nach der Pflanzung rascher. Am Ende des dreijährigen Untersuchungszeitraums waren noch etwa 15% der anfänglichen Mikroben in den Weinbergsreben vorhanden.

Die Forschenden erklärten, dass auch das von den Baumschulen geerbte fungale Pathobiom nach drei Jahren noch nachweisbar war und sich weiterhin von anderen mikrobiellen Gemeinschaften unterschied. Zu dieser Gruppe gehörten Mikroben, die mit vaskulären Erkrankungen von Stamm und Wurzeln in Verbindung stehen. Die Reben in der Studie zeigten während des Versuchs keine klaren Krankheitssymptome oder Triebsterben; nach Angaben der Autoren könnte das daran gelegen haben, dass sie während des Studienzeitraums nicht ausreichend Stress ausgesetzt waren.

Der Ertrag schwankte bei den klonalen Reben stark, obwohl sie unter denselben kommerziellen Bedingungen kultiviert wurden. Statistische Modelle zeigten, dass eine relativ kleine Gruppe von Amplicon-Sequenzvarianten, kurz ASVs, einen Großteil dieser Variation erklärte. Die zehn ASVs mit dem größten Einfluss machten 51% der Ertragsvariation in den Stammtissues und 60% in den unterirdischen Geweben aus.

Von den 19 im Rahmen der Studie identifizierten ertragsassoziierten ASVs stammten 16 aus den Baumschulen. Nach Angaben der Autoren deutet dies auf einen lang anhaltenden Einfluss baumschulbedingter Mikroben auf die Leistung im Weinberg hin – einschließlich sowohl nützlicher als auch schädlicher Organismen.

Die Arbeit legt nahe, dass die Baumschulphase ein wichtiger Ansatzpunkt für das Management von Rebenmikrobiomen sein könnte, bevor die Rebstöcke in Produktionsanlagen gepflanzt werden. Nach Ansicht der Autoren könnte dieser Ansatz dazu beitragen, die Widerstandsfähigkeit junger Weinberge zu verbessern und langfristig Bemühungen unterstützen, nützliche mikrobielle Gemeinschaften gezielt zu fördern und zugleich Pathogene zu begrenzen.

Die Studie wurde vom California Department of Food and Agriculture unterstützt und mit landwirtschaftlicher Unterstützung von E&J Gallo Winery in einem Versuchsschlag nahe Madera durchgeführt.