Einfluss von mikrobiellen Antagonisten auf die indigene Mikrobiota von Erdbeerblättern
Justine Sylla, Beatrix W. Alsanius, Erika Krüger, Annette Reineke, Walter Wohanka Forschungsanstalt Geisenheim
sylla@fa-gm.de
Durch den zunehmenden Einsatz von mikrobiellen Antagonisten (Biological Control Agents
= BCA) im Erdbeeranbau stellt sich die Frage, ob die ausgebrachten Mikroorganismen Auswirkungen auf die indigene Mikrobiota in der Erdbeerphyllosphäre haben können. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es daher, diese Fragestellung im Rahmen eines Freilandversuches zu untersuchen. Die kommerziell erhältlichen BCA-Produkten RhizoVital®42 fl. (Bacillus amyloliquefaciens FZB42), Trianum-P (Trichoderma harzianum T22) und Naturalis® (Beauveria bassiana ATCC 74040) wurden einzeln und miteinander kombiniert in Form von Blattapplikationen gegen Botrytis cinerea getestet. Die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften auf unterschiedlich behandelten Blattproben wurde mittels Lebendkeimzahlbestimmung und 454-Pyrosequenzierung analysiert und verglichen.
Die Lebendkeimzahlbestimmungen deuteten darauf hin, dass die ausgebrachten Stämme von B. amyloliquefaciens und T. harzianum T22 in der Erdbeerphyllosphäre überleben konnten. Ein Einfluss der BCAs auf die mikrobielle Phyllosphärengemeinschaft konnte mit dieser Methode jedoch nicht erkannt werden. Die Ergebnisse der 454-Pyrosequenzierung ergaben ebenfalls, dass Behandlungen mit RhizoVital®42 fl. und Naturalis® keinen Einfluss auf die indigene Blattmikrobiota hatten. Hingegen führten Blattapplikationen mit Trianum-P zu signifikanten Veränderungen der pilzlichen Gemeinschaften auf Klassenebene, während die bakteriellen Gemeinschaften unverändert blieben. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass die 454-Pyrosequenzierung eine geeignete Methode zur Untersuchung der Interaktionen zwischen ausgebrachten und indigenen Mikroorganismen in der Phyllosphäre darstellt.
Vortr¨age / Session 2 / Phytomedizin I
Resistenzprüfung bei Falschem Mehltau an Salat durch Chlorophyllfluoreszenzanalyse
Elke Bauriegel1, Hanna Brabandt1, Ute Gärber2, Werner B. Herppich1
1Leibniz Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim, Max-Eyth-Allee 100, D-14469, 2Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Stahnsdorfer Damm 81,
D-14532 Kleinmachnow ebauriegel@atb-potsdam.de
Falscher Mehltau (Bremia lactucae) verursacht beim Anbau von Salat große Ernteausfälle.
Die Pflanzenzüchter stehen vor der großen Herausforderung, neue, gegen eine immer größere Varianz und Vielfalt von Bremia-Rassen resistente Salatsorten auf den Markt bringen zu müssen. Die Prüfung resistenter Eigenschaften erfordert aber einen hohen zeitlichen und materiellen Aufwand.
Die Chlorophyllfluoreszenzkinetik spiegelt die Vitalität der Pflanzen wider und kann damit Rückschlüsse auf den Befall mit Krankheitserregern geben. Somit könnte der Einsatz dieser Methode die Einschätzung der Resistenz von Salatlinien erleichtern und automatisieren.
Im Rahmen eines von der BLE geförderten Projektes wird dieser Fragestellung nachgegangen. In den vorgestellten Versuchen wurden sieben Tage alte Sämlinge mit der Bremia lactucae Rasse Bl:18 inokuliert und die sich ausbildende Infektion 14 Tage lang verfolgt. In regelmäßigen Abständen wurden die Pflanzen mit einem Chlorophyllfluoreszenzbildanalysesystem untersucht. Als ein für die Befallserkennung relevanter Parameter der Chlorophyllfluoreszenzkinetik wurde die maximale photochemische Effizienz von PSII (Fv/Fm) ausgewertet.
Bei zeitig einsetzendem Befall (5 dai; days after inoculation) war es möglich, zwischen dem 4.-8. dai resistente und anfällige Sorten zu unterscheiden. Bei niedrigerem Befallsdruck und/oder später einsetzendem Befall (ab 7. dai) ist die Befallserkennung mit dem eingesetzten System aufgrund der fortgeschrittenen Pflanzenentwicklung weitaus schwieriger und erfordert Mehrarbeit in der Bildanalyse. Leichter Befall unter 5 % kann nicht erkannt werden.
In Blattscheibentests wurden Blattstücke aus Laubblättern drei Monate alter Pflanzen ausgestanzt, inokuliert und in einer feuchten Kammer bei 15 °C und 12 Stunden Belichtung inkubiert. Bei den Proben konnten zwischen dem 8.-14. dai bei anfälligen Salatsorten verminderte Fv/Fm-Werte gemessen werden.
Bevor es zu einer routinemäßigen Einführung der hier erprobten neuen Technik in die Praxis kommen kann, sind noch verschiedene methodische Probleme zu lösen. So haben beispielsweise Sekundärpilze, die sich im unsterilen Pflanzenmaterial befinden, ebenfalls Einfluss auf die Vitalität der Blattscheiben.
Vortr¨age / Session 2 / Phytomedizin I
Der Falsche Mehltau an Gartenkresse - eine Gefahr für die heimische Kressevermehrung
Roxana Djalali Farahani-Kofoet, Frank Brändle, Ria Duensing, Hanna Blum, Rita Grosch Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren/Erfurt e.V.
kofoetr@igzev.de
Die Gartenkresse (Lepidium sativum L.) gehört in Deutschland zu den umsatzstärksten Produkten im Bereich Heil- und Gewürzpflanzen. Seit 2005 ist das Auftreten von Falschem Mehltau an der Kresse, Perofascia lepidii, verantwortlich für relevante Ertragsverluste in der Saatgutproduktion und damit in der Folge für Engpässe in der Verfügbarkeit von Saatgut. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektes wird nach Lösungen für die Kontrolle von P. lepidii gesucht. Ein wesentliches Ziel ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Erregerkontrolle und damit für die Produktion von gesundem Saatgut im ökologischen Anbau unter Berücksichtigung von Anbaumaßnahmen wie Wahl geeigneter Sorten, Bereitstellung von gesundem Saatgut oder Zuchtmaterial für die Züchtung. Eine wesentliche Voraussetzung für die Erarbeitung von Empfehlungen zur Erregerkontrolle sind Kenntnisse zur Biologie von P. lepidii die in Klimakammerversuchen unter kontrollierten Bedingungen erarbeitet werden. Erste Krankheitssymptome sind 8 Tage nach der Inokulation mit frischen Sporen zu beobachten und ein signifikant fortschreitender Befall nach 13 Tagen. Höhere Temperaturen fördern die epidemiologische Entwicklung des Falschen Mehltaus an der Gartenkresse. Eine Sporulation des Erregers an den Blättern ist 2 Wochen nach Inokulation unter durchschnittlichen Temperaturbedingungen von mehr als 8 °C zu verzeichnen.
In Zusammenarbeit mit der Firma IDENTXX GmbH wurde eine PCR basierte Nachweismethode für P. lepidii etabliert, die zum Nachweis des Erregers in Saat- und Pflanzgut eingesetzt werden kann. In einem Monitoring wird die Schaderregerentwicklung in Kressevermehrungs-betrieben durch den Förderverein Ökoplant e.V. erfasst. Zusätzlich wurden 2011 und 2012 Untersuchungen zur Entwicklung der Gartenkresse in Praxisbetrieben der Länder Hessen und Thüringen durchgeführt. In diesen Untersuchungen wurde auch das Auftreten der Schaderreger bonitiert. Während der Vegetation in 2011 und 2012 war der Falsche Mehltau auf allen untersuchten Vermehrungsflächen zu beobachten. Die Symptome des Falschen Mehltaus waren 2012 erst mit Einsetzen der generativen Phase zu erkennen und führten zu einem starken Ertragsausfall.
Vortr¨age / Session 2 / Phytomedizin I
Verbesserung der Transformationseffizienz bei Petunia hybrida
Stefanie Klemm, Jan Klein, Heiko Mibus-Schoppe, Viola Mußmann, Margrethe Serek Leibniz Universität Hannover, Institut für Zierpflanzen- und Gehölzwissenschaften
klemm@zier.uni-hannover.de
Petunia hybrida zählt zu den weltweit beliebtesten Beet- und Balkonpflanzen und besitzt ein sehr großes Sortenspektrum. Mit Hilfe Agrobakterien-vermittelter Transformation ist es uns heute möglich Pflanzen mit neuen Merkmalen zu erzeugen, die sowohl den Bedürfnissen der Gärtner als auch denen der Kunden entsprechen. Ziel ist es diese Methode zu verbessern, um mit effektiveren und reproduzierbareren Techniken einen soliden Grundstein für die zukünftige Forschung auf diesem Gebiet bereitzustellen.
Bei der Übertragung von fremder DNA mittels Agrobacterium tumefaciens werden auch andere Gene transferiert. Sie sollen die Unterscheidung zwischen transgen und nicht transgen erleichtern. Diese Gene lassen sich in Selektions- und Reportergene einteilen.
Ziel dieser Arbeit ist die Steigerung der Expression dieser Gene und damit eine erhöhte Effektivität der Transformation. Somit könnte die Reproduzierbarkeit der Transformation verbessert werden.
Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, stellen Expressions-steigernde Sequenzen vor den jeweiligen Genen dar. Der positive Einfluss von Intron-Sequenzen und Leadersequenzen wurde bereits in anderen Pflanzen getestet. Im Folgenden soll die Übertragbarkeit auf die Petunie untersucht werden, in dem diese Sequenzen vor das Reportergen GFP (Grün Fluoreszierendes Protein) kloniert wurden.
Mittels einer Agrobakterien-vermittelten Transformation wurden stabile transgene Pflanzenlinien mit der jeweiligen Verbesserung erzeugt, die dann mit dem Fluoreszenzmikroskop einer ersten visuellen Untersuchung unterzogen wurden.
Es zeigte sich, dass die Intronsequenz vermutlich keinen Einfluss auf die Expression hat, wohingegen der Verlust der Leadersequenz zu einer drastischen Abnahme der Fluoreszenz führt.
Ein weiterer Ansatzpunkt zur Steigerung der Transformationseffizienz ist die Modifizierung der Terminatorsequenz des Selektionsgens. Dazu wurden unterschiedliche Teminatorsequenzen hinter das htpII Gen (Hygromycinresistenz) kloniert und getestet. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass ein doppeltes Stop-Signal in der Terminatorsequenz die Anzahl der transformierten Pflanzen je Explantat signifikant erhöht.