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Projektliste Forschungs- und Entwicklungsvorhaben

Pflanze - Pflanzenschutz

Projekt:

Optimierung von Saatgutbehandlungsmitteln mit Wirkung gegen Flugbrand an Gerste und Weizen (Ustilago nuda, U. tritici) unter Nutzung verbesserter Verfahren zum Nachweis der Erreger

FKZ:

Laufzeit:

 
06OE349 01-11-2008 bis 30-09-2011 Dieses Projekt ist abgeschlossen.

Ausführende Stelle:

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Institut für Biologie, Worringerweg 1, 52074 Aachen Ansprechpartner: Prof. Alan Slusarenko Telefon: 0241/8026650 Email: alan.slusarenko@bio3.rwth-aachen.de

Kurzportrait:

Bei der Erzeugung von Gerste, Hafer und Weizen stellt der Flugbrand im ökologischen Anbau einer der bedeutendsten Krankheiten dar. Die Aussaat befallener Körner führt in der Regel zu erheblichen Ertragsdepressionen, bedingt durch Totalausfall der aufwachsenden Pflanzen. Da sich der Erreger über den Wind verteilt, kann es bei vorhandenem Befall zu einer großflächigen Verbreitung des Erregers kommen. Neben der eigentlichen Getreideproduktion sind gerade die Bereiche Züchtung und Vermehrung von dieser Problematik betroffen, da ein Befall zur Aberkennung ganzer Saatgutpartien oder zur Verseuchung kompletter Zuchtgärten führen kann. Ziel des Vorhabens ist die Etablierung eines Nachweisverfahrens für den Flugbranderreger in der Pflanze. Ein empfindlicher real-time PCR-Nachweis wird erarbeitet werden, der es ermöglicht, den Pilz in pflanzlichen Geweben zu quantifizieren und durch gezielte Probenahme zu lokalisieren. Er soll beide Ustilago-Arten, U. nuda und U. tritici erfassen, was aufgrund der sehr engen Verwandtschaft als unproblematisch erachtet wird. Das so entwickelte Verfahren wird mit den Ergebnissen der lichtmikroskopischen und immunologischen (ELISA) Untersuchungen abgeglichen und in Gewächshausversuchen zur Charakterisierung der Effektivität der im Teil 1 des Vorhabens angewendeten Saatgutbehandlungen zu verwendet. Dieses Projekt ist Teil des Vorhabens 06OE341 und 06OE349.

Kurzfassung der Ergebnisse:

Ziel des Projektes war die Entwicklung von Saatgutbehandlungsmitteln zur Flugbrandbekämpfung im Ökolandbau und von Techniken die geeignet sind, die Entwicklung solcher Saatgutbehandlungsmittel zu beschleunigen. In Inokulationsversuchen konnte im Feldversuch durch Ausstäuben von Sporen Saatgut mit 2-5% Flugbrandbefall erzeugt werden. Nach Einzelblüteninokulation lag der Befall oft über 60%. Anders als bei Weizen waren bei Gerste die Keimfähigkeit und das Tausendkorngewicht von solchem Saatgut deutlich reduziert. Von ca. 30 geprüften Pflanzenextrakten führten neun nach Inkorporation in PDA zu einer vollständigen Hemmung der Brandsporenkeimung. In Hemmtesten mit Mikroorganismen betrug der Anteil wirksamer Isolate bei den Trichoderma-Isolaten 43%, bei den Actinomyceten 30% und bei den übrigen Bakterien 11%. In mehrjährig durchgeführten Kleinparzellenversuchen mit flugbrandinfizierter Gerste und Weizen wurden mit einigen Behandlungsvarianten ekämpfungserfolge erzielt. Die Effekte waren aber zu gering für die praktische Anwendung und nur bedingt reproduzierbar. Topfversuche im Gewächshaus mit hochinfizierten Saatgutchargen erbrachten ähnliche Ergebnisse. Die Wirksamkeit gegen Haferflugbrand wurde nur einmal überprüft. Wie im Falle von Gersten- und Weizenflugbrand war der Bekämpfungserfolg auch beim Haferflugbrand unbefriedigend. Eine Ausnahme bildete die Saatgutbehandlung mit Ethanol (70%). Mit ihr wurde bei Hafer eine Flugbrandwirksamkeit von ca. 80% erzielt. Nach Anfärbung mit dem Fluoreszenzfarbstoff Blankophor wurde beobachtet, dass der Pilz schon wenige Tage nach Beginn der Keimung in das Apikalmeristem und die Blattprimordien eindrang. Im 1-Knotenstadium waren die Ährenanlagen meist völlig besiedelt. Ein Protokoll für einen immunologischen (ELISA) und für einen molekularbiologischen (real-time PCR) Nachweis wurde entwickelt und zur Quantifizierung des Pilzes in Jungpflanzen angewendet. Die mit beiden Methoden erhaltenen Daten stimmten gut überein. In weiteren Versuchen konnte die Anwendbarkeit des mikroskopischen Nachweises und des ELISA für die Entwicklung von Saatgutbehandlungsmitteln und –verfahren exemplarisch gezeigt werden.

Links zu Projektergebnissen:

Ergebnisse dieses Projektes bei Organic eprints...Ergebnisse bei Organic eprints...

Ergebnisse dieses Projektes bei Oekolandbau.de ...Ergebnisse bei Oekolandbau.de...



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