Der domestizierte Apfel (Malus ×domestica) ist eine wirtschaftlich wertvolle Nutzpflanze und eine wichtige Nährstoff- und Kalorienquelle in allen gemäßigten Regionen der Welt. Die Fruchtproduktion wird direkt von der Blütezeit beeinflusst, einem hochgradig vererbbaren Merkmal, das stark von der Art und Weise beeinflusst wird, wie ein Genotyp seine Umwelt wahrnimmt. Aufgrund des Klimawandels werden Obstbäume anfälliger für Ernteausfälle.
Erstens können frühe Frühlingsfröste die sich entwickelnden Blütenknospen schädigen und den Ernteertrag verringern. Diese unregelmäßigen Wetterereignisse nehmen zu. Zweitens hat der Klimawandel die Kälteansammlung im Winter beeinflusst, was die Blütenentwicklung und die Synchronizität der Blüte stört. Drittens sind Apfelblüten größtenteils selbstinkompatibel, weshalb die Erzeuger Sorten auswählen müssen, die synchron blühen, um eine ausreichende Fremdbestäubung sicherzustellen.
Schließlich können Umweltbedingungen, die eine spätere Blüte verursachen, dazu führen, dass Apfelbäume anfälliger für eine Infektion mit Erwinia amylovora sind, dem bakteriellen Erreger, der Feuerbrand verursacht. Diese Produktionsüberlegungen unterstreichen die Bedeutung der Untersuchung der Blütenentwicklung bei Malus.
Als Reaktion auf die durch den Klimawandel verursachten Herausforderungen müssen Apfelzüchtungsprogramme schnell widerstandsfähigere Sorten entwickeln. Eine Strategie besteht darin, für verschiedene Blütezeiten zu züchten. Mitglieder der Gattung Malus, darunter domestizierte Äpfel, Wildarten und Hybriden, weisen auffällige Unterschiede im Blütezeitpunkt auf. Obwohl die Blütezeit stark von den Kühlanforderungen abhängt, sind andere Aspekte der Blütenentwicklung bei Malus und ihr Beitrag zur Blütezeit weniger bekannt.
Ziel einer neuen Studie war es, mögliche Zusammenhänge zwischen der Entwicklung der Vorruheblüten und der Endblütezeit bei Malus-Arten zu untersuchen. Die Forscher führten eine phänologische Analyse der Blütenentwicklung bei wildem und domestiziertem Apfel mit extremen Unterschieden in der Blütezeit im Verlauf einer Entwicklungssaison durch. Sie verfolgten histologische Veränderungen in der Blütenspitze von Vertretern von drei früh blühenden Malus-Genotypen (M. ×domestica „Anna“ PI 280400, M. orthocarpa PI 589392, M. sylvestris PI 633824) und drei spät blühenden Genotypen (M. angustifolia). PI 589763, M. angustifolia PI 613880, M. ×domestica „Koningszuur“ PI 188517).
Die Arbeit ist veröffentlicht im Zeitschrift der American Society for Horticultural Science.
Die Studie dokumentierte das Fortschreiten des Blütenmeristems und die Organentwicklung und erweiterte die aktuellen Stadiensysteme für die Entwicklung von Apfelblüten, um die beobachteten Veränderungen zu beschreiben. Die Entwicklungsverläufe jedes Genotyps gruppierten sich nicht nach der Blütenkategorie, und das Team beobachtete Variationen im Blütenentwicklungsstadium zum Zeitpunkt des Beginns der Ruhephase.
Bei dieser Forschung handelte es sich um eine vorläufige Untersuchung, ob der Zeitpunkt des Blütenbeginns und der Organogenese bei Malus mit der Endblütezeit korreliert. Die Forscher dokumentierten die Blütenentwicklung frühblühender und spätblühender Malus-Arten im Verlauf der Saison 2018–19. Es wurden sowohl genotypische Unterschiede in der Geschwindigkeit der Blütenknospenentwicklung als auch Unterschiede in den Entwicklungsstadien vor der Ruhephase festgestellt. Darüber hinaus korrelierte die Geschwindigkeit der Blütenentwicklung nicht streng mit den Kategorien der frühen und späten Blüte.
Obwohl diese Studie aussagekräftiger wäre, wenn das Team eine größere Anzahl von Knospen beprobt oder die Sammlungen über mehrere Saisons ausgedehnt hätte, sind die Ergebnisse und Schlussfolgerungen vernünftig, da die Blütenentwicklung innerhalb der Genotypen zu jedem Zeitpunkt ziemlich synchronisiert war. Die Ergebnisse liefern wertvolle vergleichende phänologische Daten von wilden und domestizierten Apfelakzessionen. Diese Forschung wird zukünftige Studien zur Blüte von Obstbäumen beeinflussen und möglicherweise Züchtungsstrategien beeinflussen, die auf die Blütezeit abzielen.
Mehr Informationen:
Charity Z. Goeckeritz et al., Malus-Arten mit unterschiedlichen Blütezeiten weisen variable Raten der Blütenentwicklung auf, Zeitschrift der American Society for Horticultural Science (2023). DOI: 10.21273/JASHS05236-22