Sorbus torminalis Jungpflanze mit Wurzelballenausbildung nach Beimpfung mit INOQ Forst.

Mykorrhiza: Mykorrhiza - Einsatz von Mykorrhizapilzen an in vitro vermehrten Gehölzen

Projektleitung

Katharina Hristoforoglu

Forschungseinrichtung

HBLFA für Gartenbau Schönbrunn und Österreichische Bundesgärten

Projektnummer

101646

Projektlaufzeit

17.03.2021 - 31.12.2023

Finanzierungspartner

HBLFA für Gartenbau Schönbrunn und Österreichische Bundesgärten| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus

Navigation

Allgemeine Projektinformationen

Projektziele

Praxisrelevanz

Berichte

Allgemeine Projektinformationen

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Projektziele

An in vitro vermehrten Gehölzen soll durch Beimpfung mit Mykorrhizapilzen - aufgrund erhöhter Nährstoffverfügbarkeit, Schutz gegen krankheitserregende Bodenorganismen, Erhöhung der Toleranz gegenüber Stressfaktoren – Wurzelinduktion, Akklimatisierungsrate und Pflanzenwachstum erhöht werden.

Praxisrelevanz

Die Zell-, Gewebe- und Organkultur zählt im Gartenbau aufgrund rascher Vermehrung von hoch qualitativem, uniformem und gesundem Pflanzenmaterial, zu den wichtigsten Anwendungen der modernen Biotechnologie. Eine sehr sensible Phase stellt der Übergang von der In-vitro-Vermehrung im Reagenzglas auf ex-vitro-Bedingungen dar, in der die Umstellung auf das autotrophe Wachstum erfolgt. Im Reagenzglas entwickelte Blätter sind dünn (keine bis geringe Wachsschicht), mit kaum entwickeltem Mesophyll und dadurch bedingtem geringen Chlorophyll –Gehalt. Unter anderem ist das der Grund, dass große Ausfälle in der Akklimatisierungsphase auftreten. Durch den Einsatz von arbuskulären Mykorrhizapilzen kommt es zu einer signifikanten Reduzierung dieser und deutlich kürzeren Anpassungsphase, da die Vitalität der in vitro produzierten Pflanzen - aufgrund erhöhter Wasseraufnahme und der besseren Nährstoffverfügbarkeit (P, Ca, Cu, Mn, Zn) – gesteigert wird. Durch das Eindringen der Hyphen (arbuskuläre- oder Endomykorrhiza) in die Wurzelzellen des unterentwickelten Wurzelsystems der In-vitro-Pflanzen, kommt es durch die Brückenbildung - zwischen den Wurzeln und Nährstoffen im Boden - zum Schutz gegen Wurzelpathogene und einer Reduktion von Stressfaktoren, wie extreme Unterschiede in Temperatur, Wasserverfügbarkeit und ph-Wert (RAPPARINI et al. 1996; SCHULTZ 2001; KAPOOR et al. 2008, LOTFI et al. 2019).

An der HBLFA für Gartenbau und Österreichische Bundesgärten wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Gehölzgattungen wie Citrus, Ficus, Sambucus, Juglans, Pyrus und Sorbus in vitro etabliert und vermehrt. Sowohl Bewurzelung als auch Akklimatisierung stellten sich als schwierig dar. Im vorliegendem Projekt wird untersucht ob Mykorrhizapilze eine Verbesserung bewirken. Dazu werden Gehölze aus In-vitro-Vermehrung mit Mykorrhizapilzen beimpft (https://inoq.de/produkte-service/25.11.2020. Es wird der Einfluss auf den Bewurzelungserfolg (Bewurzelungsrate, Anzahl induzierter Wurzeln, Bewurzelungsdauer) sowie die Akklimatisierungsrate untersucht.

Berichte

Abschlussbericht , 31.12.2023

Kurzfassung

Bevor das DaFNE –Projekt gestartet wurde, konnten bereits in Vorversuchen erste Erfahrungen mit Mykorrhizapilzen an Pflänzchen aus In-vitro-Kultur gemacht werden. Den Anstoß dazu gab eine spontane Mykorrhizierung im Reagenzglas. Über die Versuchsjahre hinweg beurteilt, kann bei der Mostbirne folgende Aussage getroffen werden: 89 % Bewurzelungserfolg bei der Kontrolle mit durchschnittlich 3 Hauptwurzeln pro Pflanze führte zur Schlussfolgerung, dass bei der Mostbirnensorte ‘Grüne Pichlbirne‘ keine Beimpfung mit Mykorrhizapilzen notwendig ist. Als am besten geignete Bewurzelungsmethode erwies sich eine In-vitro-Pulsbehandlung der Mikrosteckling mit IBA. Diese wurden nach Wachstumszunahme, jedoch bereits vorm Auftreten von Wurzeln in Perlite akklimatisiert. Die eigentliche Wurzelausbildung erfolgte erst in der Akklimatisierung. Andere Beobachtungen wurden bei der Elsbeere (Sorbus torminalis) gemacht, die sich sowohl in der In-vitro-Kultur als auch Akklimatisierung als äußerst schwierig erwies. Nach der Beimpfung zeigte sich der große Unterschied zur Kontrolle in der Ausbildung eines Wurzelballens. Ohne Mykorrhizapilze bildetet sich kein Wurzelballen aus, hingegen bei der Beimpfung mit INOQ Forst und INOQ Top zu 40% und 22%. Ein umfassender Beimpfungsversuch mit Weiterkultivierung im Glashaus wurde bei der Citrussorte ‘Limonade‘ (Citrus meyeri x paradisi) durchgeführt. Im Gegensatz zur Elsbeere und Mostbirne erfolgte die Ausbildung von Wurzeln bereits in vitro. Nach der Beimpfung konnten deutliche Unterschiede zwischen der Kontrollbehandlung und INOQ Top und INOQ Forst erzielt werden. In der Anzahl der Hauptwurzeln konnten bei der Kontrolle weniger oder geringfügig mehr (Subklon 21) induziert werden. In der Anzahl der Seitenwurzeln wurden bei der Kontrolle bei allen 4 Subklonen weniger Wurzeln als bei INOQ Forst und INOQ Top ausgebildet. Die Wuchshöhe der Kontrollen war zum Bonitierungszeitpunkt 11.11.2021 - während der Kultivierung im Akklimatisierungsraum – im Vergleich zu den Versuchsvarianten geringer, die Blätter gelblich.

Berichtsdateien

101646_Mykorrhiza_Abschlussbericht_barrcheck.pdf

Abstract (deutsch)

Bevor das DaFNE –Projekt gestartet wurde, konnten bereits in Vorversuchen erste Erfahrungen mit Mykorrhizapilzen an Pflänzchen aus In-vitro-Kultur gemacht werden. Den Anstoß dazu gab eine spontane Mykorrhizierung im Reagenzglas. Über die Versuchsjahre hinweg beurteilt, kann bei der Mostbirne folgende Aussage getroffen werden: 89 % Bewurzelungserfolg bei der Kontrolle mit durchschnittlich 3 Hauptwurzeln pro Pflanze führte zur Schlussfolgerung, dass bei der Mostbirnensorte ‘Grüne Pichlbirne‘ keine Beimpfung mit Mykorrhizapilzen notwendig ist. Als am besten geeignete Bewurzelungsmethode erwies sich eine In-vitro-Pulsbehandlung der Mikrosteckling mit IBA. Diese wurden nach Wachstumszunahme, jedoch bereits vorm Auftreten von Wurzeln in Perlite akklimatisiert. Die eigentliche Wurzelausbildung erfolgte erst in der Akklimatisierung. Andere Beobachtungen wurden bei der Elsbeere (Sorbus torminalis) gemacht, die sich sowohl in der In-vitro-Kultur als auch Akklimatisierung als äußerst schwierig erwies. Nach der Beimpfung zeigte sich der große Unterschied zur Kontrolle in der Ausbildung eines Wurzelballens. Ohne Mykorrhizapilze bildetet sich kein Wurzelballen aus, hingegen bei der Beimpfung mit INOQ Forst und INOQ Top zu 40% und 22%. Ein umfassender Beimpfungsversuch mit Weiterkultivierung im Glashaus wurde bei der Citrussorte ‘Limonade‘ (Citrus meyeri x paradisi) durchgeführt. Im Gegensatz zur Elsbeere und Mostbirne erfolgte die Ausbildung von Wurzeln bereits in vitro. Nach der Beimpfung konnten deutliche Unterschiede zwischen der Kontrollbehandlung und INOQ Top und INOQ Forst erzielt werden. In der Anzahl der Hauptwurzeln konnten bei der Kontrolle weniger oder geringfügig mehr (Subklon 21) induziert werden. In der Anzahl der Seitenwurzeln wurden bei der Kontrolle bei allen 4 Subklonen weniger Wurzeln als bei INOQ Forst und INOQ Top ausgebildet. Die Wuchshöhe der Kontrollen war zum Bonitierungszeitpunkt 11.11.2021 - während der Kultivierung im Akklimatisierungsraum – im Vergleich zu den Versuchsvarianten geringer, die Blätter gelblich.

Abstract (englisch)

Before the DaFNE project was started, initial experience with mycorrhizal fungi on plants from in vitro culture had already been gained in preliminary experiments. The impetus for this came from spontaneous mycorrhisation in a test tube. Judged over the years of the trial, the following statement can be made for the cider pear: 89 % rooting success in the control with an average of 3 main roots per plant led to the conclusion that no inoculation with mycorrhizal fungi is necessary for the cider pear variety 'Grüne Pichlbirne'. In vitro pulse treatment of the microcuttings with IBA proved to be the most suitable rooting method. These were acclimatised in perlite after growth increase, but before the appearance of roots. The actual root formation only took place during acclimatisation. Other observations were made with wild service tree (Sorbus torminalis), which proved to be extremely difficult in both in vitro culture and acclimatisation. After inoculation, the major difference to the control was the formation of a root ball. Without mycorrhizal fungi, no root ball formed, whereas 40% and 22% formed when inoculated with INOQ Forst and INOQ Top. A comprehensive inoculation trial with further cultivation in the greenhouse was carried out on the citrus variety 'Limonade' (Citrus meyeri x paradisi). In contrast to the wild service tree and cider pear, the roots were already formed in vitro. After inoculation, clear differences were found between the control treatment and INOQ Top and INOQ Forst. In the number of main roots, fewer or slightly more (subclone 21) were induced in the control. In the number of lateral roots, fewer roots were formed in the control than in INOQ Forst and INOQ Top in all 4 subclones. The growth height of the controls was lower compared to the experimental variants at the time of evaluation 11/11/2021 - during cultivation in the acclimatisation room - and the leaves were yellowish.

Autor/innen

DI Dr. Katharina Hristoforoglu