Forschung

Forschungsthemen

Entlang der gesamten Wertschöpfungskette setzen unsere grundlagen- und anwendungsorientierten Forschungsthemen an. Hohe Qualität in der Wein- und Obstproduktion beruht auf bestmöglichem Management der Anbauflächen sowie ihrer Umweltbedingungen. Die Forschungsschwerpunkte des Instituts für Wein- und Obstbau umfassen daher Pflanzendiversität, biotische und abiotische Stressfaktoren, Fruchtqualität sowie agronomische Managementsysteme.

In enger Zusammenarbeit mit den Erzeugern verfolgen unsere ForscherInnen das Ziel eine hochwertige Wein- und Obstproduktion nachhaltig zu sichern und zu verbessern.

AG: Molekulare Physiologie der Rebe

Pflanzen passen sich an wechselnde Umweltbedingungen an und verändern physiologische, biochemische, genetisch und morphologisch Faktoren in Abhängigkeit von biotischen oder abiotischen Stressen. Die AG "Molekulare Stressphysiologie der Rebe" untersucht diese Stressreaktionen auf genetischer, metabolomischer und physiologischer Ebene. Astrid Forneck gilt als führende Expertin auf dem Gebiet der Rebe-Reblaus-Interaktion. Rebläuse beeinträchtigen den pflanzlichen Metabolismus in beträchtlichem Maß. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich die Forschung der Arbeitsgruppe auf

Erforschung von Pflanzenreaktion und Auswirkungen auf den Primär- und Sekundärmetabolismus der Rebe
Sink-Source Translokation und KH-Transport in der Rebe
Untersuchung der Signaltransposition zwischen Unterlagen und Edelreisern
Erkentnisse über die Reblauseffektoren
Messung der Aggressivität von Reblauslinien
Analyse der Populationsgenetik und –dynamik von Reblauspopulationen

In enger Zusammenarbeit mit Winzern, Rebschulen und der internationalen Rebenzüchtergemeinschaft werden Risikomanagementstrategien für reblausbefallene Weingärten entwickelt, die weiteren abiotischen Stressen ausgesetzt sind. Die Traubenwelke stellt als physiologische Störung des Reifeprozesses ein ernsthaftes ökonomisches Problem für die österreichische Weinwirtschaft dar, insbesondere für die Rebsorte Zweigelt. Die Ursachen welkender Weinbeeren mit niedrigem Zucker- und hohem Säuregehalt nach Ende der Beerenreife sind nach wie vor unbekannt.
Michaela Griesser erforscht die Ursachen der physiologischen Erkrankung mittels Analysen der Zellwand-Physiologie und Morphologie des Stielgerüstes, Transportmechanismen für Zucker und Nährstoffen und Einflüsse durch Phytohormone.
Die Fruchtphysiologie der Rebe wird grundlegend untersucht. Die Sink-Source-Verteilung unter abiotischem Stress wird unter kontrollierten Bedingungen simuliert und metabolomisch, genetisch und enzymatisch erforscht. Parallel finden Versuche im Freiland in unterschiedlichen österreichischen Regionen statt. Univ.Prof. Dr. Astrid Forneck (AG-Leitung) Dr. Michaela Griesser (stellv. AG-Leitung)

AG: Nachhaltiger Obst- und Weinbau

Die Arbeitsgruppe entwickelt Strategien und Lösungen für verbesserte und nachhaltige Qualität im Obst- und Weinbau. Ein Hauptziel liegt in der Beschreibung der Vitalität durch physiologische und biochemische Indikatoren und Biomarker und der langfristigen Steigerung der Fruchtqualität. Dabei wird der Entwicklung umweltfreundlicher und ressourcensparender Anbaumethoden unter österreichischen Bedingungen besonderes Augenmerk geschenkt, mit Fragestellungen betreffend biologische Produktion, Nutzung von Boden und Wasser, Qualität, Energie und Biodiversität. Die Arbeiten werden von Andreas Spornberger und Katharina Schödl-Hummel in Feldversuchen und im Gewächshaus durchgeführt. Dabei überprüfen wir Marker und untersuchen die Effekte der Bewirtschaftung auf die Umwelt. Zusätzlich sollen neue Marker zur Beschreibung von Qualität in Früchten definiert werden unter Einbeziehung metabolomischer Methoden. Weitere Schwerpunkte liegen in der Erhaltung und Nutzung genetischer Ressourcen im Obstbau, Waldgärten und Verwendung von Nutzpflanzen im öffentlichen Raum. In Kooperation mit der Wirtschaft werden Projekte durchgeführt, um Lösungen für Risikomanagement-Strategien sowohl für den integrierten als auch für den biologischen Anbau zu finden, für Nachernte und Lagerung und für regional erzeugtes Obst. Ass.Prof. Dr. Andreas Spornberger (AG-Leitung)

Neueste SCI Publikationen

Neueste Projekte

Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln

Laufzeit : 2019-09-01 - 2022-08-31

Herrera Jose Carlos

Institut für Wein- und Obstbau, Auftragnehmer

Allein im Jahr 2017 entstand im österreichischen Wein- und Obstbau ein Spätfrostschaden von 70 Mio. €. Dieser volkswirtschaftliche Schaden ergab sich einerseits für die Betriebe, aber durch die 50%-ige Frostförderung der öffentlichen Hand auch für den Steuerzahler. Die in Folge des Klimawandels zunehmend milden Winter und warmen Frühjahre führen bei Wein-und Obstkulturen zu einer Verfrühung der Phänologie, nämlich einem früheren Austrieb und einer deutlich früheren Blüte. Bei Reben erfolgt der Austrieb aktuell durchschnittlich 5-8 Tage früher, die Blüte um 11-14 Tage früher als im langjährigen Mittel. In den Austriebs- bzw. Blütephasen sind die Kulturen sehr temperaturempfindlich. Diese Verfrühung der Phänologie führte infolge von Kaltlufteinbrüchen im April und Mai in den Jahren 2016 und 2017 zu großen Spätfrostschäden. Vorgenommene Frostbekämpfungsmaßnahmen wie Räucherung, Helikoptereinsatz, Paraffinkerzen u.a., wurden nach Gegebenheiten nicht wissenschaftsbasierend vorgenommen, weshalb trotz teurer und aufwendiger Bekämpfungsmaßnahmen große Schäden auftraten. Ein großes Problem war die exakte Temperaturmessung und die regional (auch topographisch) unterschiedliche Wetterprognose. Klimavorhersagen prognostizieren eine starke Zunahme von Spätfrostschäden, sodass regional-spezifische Anpassungs- und Handlungsalternativen von entscheidender Bedeutung für de zukünftigen Wein- und Obstbau in Österreich sind. Das gegenständliche Projekt verfolgt daher die folgenden drei Ziele: 1. Im Rahmen des gegenständlichen Projekts sollen in NÖ und der Steiermark Methoden erarbeitet werden, um die Ertragsausfälle bei Frostereignissen möglichst gering zu halten. 2. Die Abschätzung des Spätfrost-Risikos soll auf Basis der Großwetterdaten in Kombination mit Kleinwetterdaten an drei niederösterreichischen und zwei steirischen Standorten 3. Die Daten der digitalen Klimaerhebung und der erstellten Prognosen sollen kostenlos und offen mit der Open Data Lizenz „Attribution License, ODC-By“ zur Verfügung gestellt werden.

Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln

Laufzeit : 2020-07-01 - 2023-06-30

Herrera Jose Carlos

Institut für Wein- und Obstbau, Koordinator

Das Projekt "Erforschung der metabolischen Plastizität von Weinreben unter Trockenheit" (PlasticGrape) zielt darauf ab, die interaktiven Auswirkungen von Trockenstress und anderen klimatischen Variablen (wie Licht und Temperatur) auf die Pflanzenphysiologie und den Fruchtstoffwechsel zu untersuchen Rolle bei der metabolischen Reprogrammierung von Pflanzen unter Wasserstress. Die Weinrebe gilt als widerstandsfähige und trockenheitsresistente Art, da sie weltweit in einem breiten Spektrum an Klimazonen angebaut wird. Nichtsdestotrotz bedroht der Klimawandel die Nachhaltigkeit des Weinbaus mit erhöhten Stresstereignissen, einschließlich Trockenheit und globaler Erwärmung, die den Ertrag, die Traubenzusammensetzung, die Weinqualität und die Gesundheit der Reben negativ beeinflussen. Insbesondere spielt das Klima eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Wasserstressgrads einer Pflanze und damit der durch Dürreereignisse hervorgerufenen Veränderungen der Metabolisierung des Weinstocks. Bis heute liegen nur wenige Informationen über die Wechselwirkung zwischen Wasserverfügbarkeit und anderen wetterspezifischen Parametern wie Licht und Temperatur vor. Ein Großteil der Forschung zu diesem Thema wurde in Gewächshäusern oder Zuchtkammern durchgeführt, auf kleinen Pflanzen in kleinen Töpfen; außerdem waren die analysierten Zusammensetzungsparameter sehr wenige. Unser Projekt ist ambitioniert, da es den Metabolismus der Reben als Reaktion auf die Wechselwirkung von Wasserverfügbarkeit und klimatischen Parametern umfassend charakterisieren soll. Darüber hinaus wird ein einzigartiges experimentelles Design durchgeführt, das zuvor für keine andere Kultur umgesetzt wurde. Eine Gruppe von 160 Rebsorten (Sorte Pinot Noir), die in einer einzigen Umgebung gepflanzt und entwickelt wurden, wird an zwei verschiedenen Orten mit unterschiedlichen Klimazonen aufgeteilt (Tulln, Österreich und Vipava, Slowenien, jeweils kühles und warmes Klima). An beiden Standorten werden gespiegelte Wasserdefizitbehandlungen mit dem Ziel durchgeführt, die interaktiven Auswirkungen von Wasserstress und Klima auf die Pflanzenphysiologie und das Metabolom zu untersuchen. Ergänzende Experimente werden auch unter Gewächshausbedingungen durchgeführt. Die Metabolitenprofile von Blättern und Beeren ermöglichen eine umfassende Charakterisierung der Veränderungen des Primär- und Sekundärstoffwechsels. Daher liegt die Neuheit dieses Projekts in der Forschungsfrage, die darauf abzielt, die interaktiven und additiven Effekte von Wasserdefizit und -klima zu verstehen, die bisher nur unzureichend behandelt wurden. Ein weiterer neuartiger Aspekt dieses Vorschlags ist ein einzigartiger experimenteller Entwurf, der niemals an anderen Kulturpflanzen durchgeführt wurde, die mit den neuesten analytischen Methoden der Metabolomik gekoppelt sind. Der gleiche analytische Ansatz wird auch in Gewächshausexperimenten mit der Möglichkeit zur vollständigen Kontrolle von Umweltvariablen unter Berücksichtigung von Feldversuchen berücksichtigt. Umfassende Analysen des Metaboloms von Weinreben werden dazu beitragen, Veränderungen im Blatt- und Beerenstoffwechsel als Adoptionsreaktion auf Dürre und spezifische klimatische Bedingungen aufzuklären.

Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln

Laufzeit : 2020-02-01 - 2023-01-31

Griesser Michaela

Institut für Wein- und Obstbau, Koordinator

Das Projekt VineLresp (Stressantwort induziert durch Eisenmangel auf Böden mit hohem Kalkgehalt bei Rebenunterlagen) untersucht die biochemische Antwort von Rebenunterlagen auf Eisenmangel bei hohen Karbonatgehalten im Boden. Eisenmangelchlorose durch hohe Karbonatgehalte ist ein großes Problem in der Landwirtschaft und im Weinbau. Aktuell verwendete Rebenunterlagen haben ein unterschiedliches Niveau sich an diese Bedingungen anzupassen, die zugrunde liegenden Mechanismen sind bislang bei der Weinrebe nicht im Detail erforscht. Das Wissen über die Eisenaufnahmemechanismen in Modellpflanzen wie Arabidopsis thaliana hat sich in den letzen Jahren deutlich weiter entwickelt. Das Projekt VineLresp möchte die Wissenlücke zwischen der Weinrebe und A.thalian schließen und den Einfluss der Wurzelexudcation, der Suberinschicht in den Wurzeln und Stressmechanismen in der Pflanze auf lokaler, wie auch auf systemischer Ebene untersuchen. Wir gehen davon aus, dass sich Rebenunterlagen sowohl in ihrer Quantität wie auch Qualität der Wurzelexudate unterscheiden und komplexere Moleküle beteiligt sich als bisher bekannt. Der Faktor der Suberinschicht in den Wurzel wurde bislang bei Weinreben nicht untersucht, wir gehen aber davon aus, das dieser die Nährstoffaufnahme deutlich beeinflusse kann. Die Physiologie von Rebenunterlagen im Bezug auf Nährstoffaufnahmemechanismen ist wenig untersucht, bietet aber die Möglichkeit die Effizienz und Nachhaltigkeit im Bezug auf deren Einsatz in Weingärten zu stärken. Unser Ansatz kombiniert aktuelle biochemische und molekularbiologische Methoden mit klassischer Pflanzenphysiologie. Wir betreten damit im Bereich der Unterlagenphysiolgie Neuland.

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