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Untersuchungen zur bakteriellen Erkrankung Acidovorax ...

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Aus dem Institut für Phytomedizin<br />

Universität Hohenheim<br />

Fachgebiet Phytomedizin<br />

Privatdozent Dr. Jan Hinrichs-Berger<br />

In Zusammenarbeit mit dem<br />

Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum – Rheinpfalz<br />

Abteilung Gartenbau<br />

Neustadt an der Weinstraße<br />

<strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> <strong>bakteriellen</strong> <strong>Erkrankung</strong><br />

<strong>Acidovorax</strong> valerianellae an Feldsalat<br />

Dissertation<br />

<strong>zur</strong> Erlangung des Grades eines Doktors<br />

„Doktor der Agrarwissenschaften“<br />

(Dr.sc.agr./ Ph.D. in Agricultural Sciences)<br />

vorgelegt<br />

der Fakultät Agrarwissenschaften<br />

von<br />

Inga Braje<br />

aus Wilhelmshaven<br />

2012


Die vorliegende Arbeit wurde am 16.03.2012 von der Fakultät Agrarwissenschaften<br />

der Universität Hohenheim als „Dissertation <strong>zur</strong> Erlangung des Grades eines Doktors<br />

der Agrarwissenschaften“ angenommen.<br />

Tag der mündlichen Prüfung: 16.04.2012<br />

1. Prodekan: Prof. Dr. A. Fangmeier<br />

1. Prüfer: Dr. J. Hinrichs-Berger<br />

2. Prüfer: Prof. Dr. W. Claupein<br />

Prüfer: Prof. Dr. M. Kruse<br />

2


Die Arbeit wurde unter dem Titel „<strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Biologie und Entwicklung<br />

praxis-relevanter Nachweismethoden für bakterielle <strong>Erkrankung</strong>en an Feldsalat<br />

[Valerianella locusta (L.)] als Grundlage für die Selektion von Resistenzquellen<br />

gegen den Erreger von Blattflecken (<strong>Acidovorax</strong> valerianellae sp. nov.)“ vom<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die AiF als<br />

Forschungsvorhaben AiF-Nr. 15235 BG/2 der Forschungsvereinigung Gemeinschaft<br />

<strong>zur</strong> Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung e.V. (GFP) im Programm<br />

<strong>zur</strong> Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)“ finanziell<br />

gefördert.<br />

3


DANKSAGUNG<br />

DANKSAGUNG<br />

Herrn Prof. Dr. H. Buchenauer, Herrn Prof. Dr. R. Blaich und Herrn Dr. J. Hinrichs-<br />

Berger möchte ich an dieser Stelle für die Überlassung des Themas, für die<br />

zahlreichen Diskussionen und die hilfreiche Kritik bei der Abfassung der Arbeit<br />

sowie für die Unterstützung als Betreuungsteam im Promotionsstudiengang<br />

Agrarwissenschaften herzlich danken.<br />

Herrn Dr. J. Hinrichs-Berger, Herrn Prof. Dr. W. Claupein und Herrn Prof. Dr.<br />

M. Kruse danke ich neben Herrn Prof. Dr. A. Fangmeier für die Übernahme der<br />

Gutachten dieser Dissertation und die Begleitung im Promotionsverfahren.<br />

Ganz besonders möchte ich mich beim Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum –<br />

Rheinpfalz für die Bereitstellung der Arbeitsplätze, die Hilfsbereitschaft bei der<br />

Versuchsgestaltung, -durchführung und -auswertung und für das stets freundliche<br />

Arbeitsklima bedanken. Insbesondere gilt mein Dank Herrn Dr. N. Laun und allen<br />

„Queckis“ des Lehr- und Versuchsbetriebes Gemüsebau Queckbrunnerhof und Herrn<br />

Dr. H.-J. Krauthausen und den „Phytos“ der Abteilung Phytomedizin sowie Herrn<br />

M. Jutzi.<br />

Ein bedeutender Teil der Arbeiten erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Julius Kühn-<br />

Institut in Quedlinburg. Herrn Dr. F. Rabenstein und Frau K. Thiele danke ich für die<br />

stete Bereitschaft <strong>zur</strong> kollegialen und fairen Zusammenarbeit sowie für ein stets<br />

offenes Ohr für meine Fragen und die Unterstützung beim Erlernen der TAS-ELISA-<br />

gestützten Untersuchungsmethode.<br />

Danken möchte ich auch Frau A. Schieder, Frau U. Miersch, Frau J. Oosterhof,<br />

Herrn G. Hiddink stellvertretend für die Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan für die<br />

Bereitstellung von Saatgut und für die vielfältige Unterstützung der Arbeit. Ebenso<br />

gilt den Firmen Clause Tézier und Nunhems/Hild mein aufrichtiger Dank.<br />

4


DANKSAGUNG<br />

Ein Dankeschön gehört auch Frau Dr. E. Moltmann, Landwirtschaftliches<br />

Technologiezentrum Augustenberg, sowie der Deutschen Sammlung für<br />

Mikroorganismen und Zellkulturen in Braunschweig für die freundliche Überlassung<br />

von A. valerianellae-Isolaten.<br />

Schließlich möchte ich mich bei Herrn P. Krämer für die aktive Mitarbeit bedanken,<br />

die er im Rahmen seines Berufpraktischen Projektes geleistet hat.<br />

Ein herzliches Dankeschön für die Korrekturarbeiten und die vielfach fachliche,<br />

moralische und private Unterstützung an Jan, Dr. Crus, Dr. Arnold, Dr. Örschel,<br />

Dr. Börger und Dr. E sowie an Gabi, Usanne, Elke, Ewald, Pit, Stephan, inKa,<br />

Adelinde, Christof, Lothar, Angela, Tino, Isabelle, Janine, Matthias, Jörg, Suse, NO,<br />

Frank, Sabine, Saschi-Spatz, Marco, Patte, Basti und Mama Ki. - Ihr seid die Besten.<br />

Die Anfertigung der vorliegenden Arbeit wäre nicht ohne finanzielle Unterstützung<br />

der Universität Hohenheim, der Gemeinschaft <strong>zur</strong> Förderung der privaten deutschen<br />

Pflanzenzüchtung e.V. (GFP), der Arbeitsgemeinschaft industrieller<br />

Forschungsvereinigungen e.V. (AiF) und den Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan<br />

möglich gewesen. Ihnen gilt deshalb mein besonderer Dank!<br />

Nicht zuletzt möchte ich mich an dieser Stelle bei meinen Eltern bedanken, die mir<br />

die gewünschte Ausbildung ermöglichten und mich während meiner Zeit als<br />

Doktorandin unterstützten.<br />

5


INHALTSVERZEICHNIS<br />

INHALTSVERZEICHNIS<br />

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS .......................................................... I<br />

ABBILDUNGSVERZEICHNIS ..........................................................IV<br />

TABELLENVERZEICHNIS...............................................................IX<br />

1 Einleitung..................................................................................................... 1<br />

2 Material und Methoden.............................................................................. 7<br />

2.1 Chemikalien ............................................................................................ 7<br />

2.1.1 Nährmedien..................................................................................... 7<br />

2.1.1.1 Kings medium B (King-Agar B)................................................. 7<br />

2.1.1.2 Tryptic Soy Agar (TSA-Agar) .................................................... 7<br />

2.1.2 Natriumchlorid-Lösung................................................................... 8<br />

2.1.3 Pflanzenschutzmittel ....................................................................... 8<br />

2.2 Versuchssteuerung .................................................................................. 8<br />

2.2.1 Gewächshaus................................................................................... 8<br />

2.2.2 Klimaschränke und Klimakammern ............................................... 9<br />

2.3 Isolierung und Charakterisierung von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae-<br />

Bakterien .................................................................................................. 9<br />

2.3.1 Fluoreszenz ................................................................................... 10<br />

2.3.2 Gramreaktions-Test (nach SUSLOW et al., 1982) ......................... 10<br />

2.3.3 Mikrobiologie Bactident® Oxidase-Test (nach KOVACS, 1956).. 10<br />

2.3.4 Hypersensitivitätsreaktion (nach GARDAN et al., 2003)............... 11<br />

2.3.5 Indirekter ELISA (TAS Triple antibody sandwich)...................... 12<br />

2.4 Verwendete <strong>Acidovorax</strong> valerianellae-Stämme ................................... 15<br />

2.5 Verwendetes Valerianella locusta (L.) – Saatgut ................................. 16<br />

2.6 Keimfähigkeit........................................................................................ 19<br />

2.7 Aussaat von Feldsalatpflanzen.............................................................. 19<br />

2.8 Herstellung von A. valerianellae - Inokulum........................................ 20<br />

2.9 Inokulation der Feldsalatpflanzen......................................................... 21<br />

2.10 Bonitur von Feldsalatpflanzen .......................................................... 23<br />

2.11 Statistische Auswertung der Daten ................................................... 23<br />

2.12 <strong>Untersuchungen</strong> zu Infektionsbedingungen von <strong>Acidovorax</strong><br />

valerianellae....................................................................................... 24<br />

2.12.1 Einfluss der Temperatur auf die Infektion in vivo.................... 24<br />

2.12.2 Einfluss des Blattalters und der Blattnässedauer auf die<br />

Infektion………………………………… …………………….24<br />

2.12.3 Einfluss der Blattnässedauer auf die Infektion<br />

beziehungsweise die Symptomentwicklung .............................. 25<br />

2.12.3.1 Einfluss der Blattnässedauer auf die Symptomentwicklung..... 25<br />

2.12.3.2 Einfluss der Blattnässedauer unmittelbar nach der Inokulation 27<br />

2.12.4 Einfluss der Inokulumdichte auf die Infektion.......................... 28<br />

2.13 <strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit............................................. 29<br />

2.13.1 Einfluss der Sorte auf die Infektion .......................................... 29<br />

2.13.2 Einfluss der Sorte und des Isolates auf die Infektion................ 29<br />

6


INHALTSVERZEICHNIS<br />

2.13.3 Einfluss der Inokulumdichte und der Sorte auf die Infektion... 30<br />

2.14 Versuche zum Übertragungsweg von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae...... 31<br />

2.14.1 Boden ........................................................................................ 31<br />

2.14.2 Alternative Wirtspflanzen ......................................................... 33<br />

2.14.2.1 Alternative Wirtspflanzen I....................................................... 34<br />

2.14.2.2 Alternative Wirtspflanzen II ..................................................... 37<br />

2.14.2.3 Alternative Wirtspflanzen III .................................................... 39<br />

2.14.3 Saatgut....................................................................................... 40<br />

2.15 Saatgutuntersuchungen ..................................................................... 47<br />

2.15.1 Nachweismethoden von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae am Saatgut 47<br />

2.15.1.1 Sweatbox-Test in der Klimakammer ........................................ 47<br />

2.15.1.2 Aufwuchstest im Gewächshaus................................................ 48<br />

2.15.1.3 Ankeimmethode auf Papier...................................................... 49<br />

2.15.1.4 Bestimmungen durch Fremdfirmen ......................................... 49<br />

2.15.2 Dekontaminationsmaßnahmen (Warmwasserbehandlung und<br />

Dampfdesinfektion).................................................................... 50<br />

3 Ergebnisse.................................................................................................. 52<br />

3.1 <strong>Untersuchungen</strong> zu Infektionsbedingungen.......................................... 52<br />

3.1.1 Einfluss der Temperatur auf die Infektion (in vivo) ..................... 52<br />

3.1.2 Einfluss des Blattalters und der Blattnässedauer auf die Infektion59<br />

3.1.3 Einfluss der Blattnässedauer auf die Infektion beziehungsweise<br />

die Symptomausprägung.............................................................. 63<br />

3.1.3.1 Einfluss der Blattnässedauer auf die Symptomentwicklung..... 63<br />

3.1.3.2 Einfluss der Blattnässedauer unmittelbar nach der Inokulation 67<br />

3.1.4 Einfluss der Inokulumdichte auf die Infektion.............................. 72<br />

3.2 <strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit................................................. 75<br />

3.2.1 Einfluss der Sorte auf die Infektion .............................................. 75<br />

3.2.2 Einfluss der Sorte und des Isolates auf die Infektion.................... 77<br />

3.2.3 Einfluss der Inokulumdichte und der Sorte auf die Infektion....... 84<br />

3.3 Infektionsversuche von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae zu<br />

Übertragungswegen................................................................................ 87<br />

3.3.1 Boden ............................................................................................ 87<br />

3.3.2 Alternative Wirtspflanzen ............................................................. 92<br />

3.3.2.1 Alternative Wirtspflanzen I....................................................... 92<br />

3.3.2.2 Alternative Wirtspflanzen II ..................................................... 95<br />

3.3.2.3 Alternative Wirtspflanzen III .................................................... 97<br />

3.3.3 Saatgut......................................................................................... 102<br />

3.4 Saatgutuntersuchungen ....................................................................... 105<br />

3.4.1 Nachweismethoden von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae am Saatgut.. 105<br />

3.4.1.1 Sweatbox-Test in der Klimakammer und Aufwuchstest im<br />

Gewächshaus............................................................................ 105<br />

3.4.1.2 Ankeimmethode auf Papier..................................................... 109<br />

3.4.1.3 Bestimmungen durch Fremdfirmen ........................................ 112<br />

3.4.2 Dekontaminationsmaßnahmen.................................................... 115<br />

3.4.2.1 Überprüfungen einer Warmwasserbehandlung....................... 115<br />

3.4.2.2 Überprüfungen einer Dampfdesinfektion ............................... 122<br />

3.4.2.3 Überprüfungen einer weiteren Dekontaminationsmaßnahme. 128<br />

7


INHALTSVERZEICHNIS<br />

4 Diskussion ................................................................................................ 131<br />

4.1 <strong>Untersuchungen</strong> zu Infektionsbedingungen........................................ 131<br />

4.2 Sortenanfälligkeit ................................................................................ 139<br />

4.3 Übertragungswege............................................................................... 140<br />

4.3.1 Boden .......................................................................................... 140<br />

4.3.2 Alternative Wirtspflanzen ........................................................... 142<br />

4.3.3 Saatgut......................................................................................... 145<br />

4.4 Dekontamination von Saatgut............................................................. 152<br />

5 Zusammenfassung................................................................................... 158<br />

6 Summary.................................................................................................. 160<br />

7 Literaturverzeichnis ............................................................................... 162<br />

8 Anhang..................................................................................................... 167<br />

8.1 Publikationen ...................................................................................... 167<br />

8.2 Lebenslauf........................................................................................... 168<br />

8.3 Versicherung ....................................................................................... 169<br />

8.4 Erklärung............................................................................................. 169<br />

8


ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS<br />

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS<br />

% Prozent<br />

® registered trademark (gesetzlich geschützte Marke)<br />

°C Grad Celsius<br />

µl Mikroliter<br />

Abb. Abbildung<br />

ad. auffüllen auf<br />

Aqua dest. / dest. aqua destillata (lateinisch), Destilliertes Wasser<br />

ca. circa (lateinisch), in etwa<br />

cfu colony forming unit (Koloniebildende Einheit)<br />

dpi days past inoculation (Tage nach Inokulation)<br />

ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay<br />

et al. et alia (lateinisch), und andere<br />

g Gramm<br />

GmbH Gesellschaft mit beschränkter Haftung<br />

GmbH & Co. KG Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Compagnie<br />

Kommanditgesellschaft<br />

H2O Chemische Summenformel für Wasser<br />

ha Hektar<br />

HCl Chemische Summenformel für Salzsäure<br />

IgG Immunglobulin G<br />

k.A. keine Angabe<br />

KB King-Agar B (Kings medium B)<br />

I


ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS<br />

KCl Kaliumchlorid<br />

KH2HPO4 * 2 H2O Chemische Summenformel für Kaliumdihydrogenphosphat<br />

Dihydrat<br />

KOH Chemische Summenformel für Kaliumhydroxid<br />

mAK Monoklonaler Antikörper<br />

mg Milligramm<br />

min. Minute<br />

ml Milliliter<br />

mm Millimeter<br />

n Pflanzenanzahl<br />

Na2CO3<br />

Chemische Summenformel für Dinatriumcarbonat<br />

NaCl Chemische Summenformel für Natriumchlorid<br />

NaHCO3<br />

Chemische Summenformel für Natriumhydrogencarbonat<br />

NaOH Chemische Summenformel für Natronlauge<br />

nm Nanometer<br />

OD-Wert Wert der optischen Dichte am ELISA-Meßgerät<br />

PCR Polymerase Chain-Reaction (Polymerase Kettenreaktion)<br />

pH-Wert pondus Hydrogenii (lateinisch), Maß für eine saure oder<br />

alkalische Reaktion einer wässrigen Lösung<br />

pv. Pathovar von patho (griechisch) und varia (griechisch),<br />

Krankheitserreger<br />

RLF (rel. Luftf.) Relative Luftfeuchte<br />

rpm rounds per minute (Umdrehung pro Minute)<br />

sp. nov. species nova (latein), neue Art<br />

subsp. subspecies (latein), Unterart<br />

ssp. weitere Bezeichnung für die Abkürzung subsp.<br />

II


ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS<br />

Tab. Tabelle<br />

TAS-ELISA triple antibody sandwich ELISA<br />

var. varia (latein), Variation<br />

well Vertiefung auf der ELISA-Mikrotiter-Platte<br />

III


ABBILDUNGSVERZEICHNIS<br />

ABBILDUNGSVERZEICHNIS<br />

Abbildung 1.1: Bildung schwarzer Blattflecken nach Inokulation von Feldsalat mit<br />

A. valerianellae. ........................................................................................................... 4<br />

Abbildung 1.2: A. valerianellae-Symptome in einem Feldsalatbestand .................... 4<br />

Abbildung 2.1: Mikrobiologie Bactident® Oxidase-Test zum Nachweis Oxidasepositiver<br />

A. valerianellae-Bakterien anhand eines Farbumschlages auf dem<br />

Teststäbchen............................................................................................................... 11<br />

Abbildung 2.2: Schwache Hypersensitivitätsreaktion an Tabak im Bereich der<br />

Infiltrationsstellen (innerhalb der Kreise) am Beispiel des A. valerianellae-Isolates<br />

6.1.a (Infiltration mit einer Konzentration von 10 8 cfu/ml)....................................... 12<br />

Abbildung 2.3: Gekeimte und nicht gekeimte Feldsalatsamen auf angefeuchtetem<br />

Filterpapier <strong>zur</strong> Überprüfung der Keimfähigkeit. ...................................................... 19<br />

Abbildung 2.4: Inokulation von Feldsalatpflanzen mit A. valerianellae. (A):<br />

Verwendung eines Feinzerstäubers. (B): Sprühfilm zerstäubter A. valerianellae-<br />

Suspension auf der Oberseite von Feldsalatblättern. ................................................. 22<br />

Abbildung 2.5: Container mit kontaminiertem und nicht kontaminiertem Boden<br />

(durch Einarbeitung von nicht-infiziertem und infiziertem Blattmaterial) für<br />

sukzessive Probenentnahme (einmal pro Monat) über einen Zeitraum von bis zu<br />

einem Jahr (Standort Schifferstadt, Deutschland)...................................................... 32<br />

Abbildung 2.6: Aussaat von gesundem Saatgut (Sorte Favor) in mit A. valerianellae<br />

kontaminierten und nicht-kontaminierten Boden (durch Einarbeitung von nichtinfiziertem<br />

und infiziertem Blattmaterial) <strong>zur</strong> Überprüfung der Überdauerung von<br />

A. valerianellae-Bakterien im Boden. Die Abdeckung der Samen erfolgte mit<br />

Perlitte. ....................................................................................................................... 33<br />

Abbildung 2.7: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem (rechts)<br />

und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut (links) mit Aussaat im Jahr 2007 im<br />

Folienhaus in Deutschland. Abgrenzung durch einen Folienzaun. Beregnung über<br />

Kopf. .......................................................................................................................... 43<br />

Abbildung 2.8: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem (links)<br />

und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut (rechts) mit Aussaat im Jahr 2007 im<br />

Freiland in Frankreich................................................................................................ 44<br />

IV


ABBILDUNGSVERZEICHNIS<br />

Abbildung 2.9: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem (links)<br />

und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut (rechts) mit Aussaat im Jahr 2008 im<br />

Folienhaus in Deutschland. Abgrenzung durch einen Folienzaun. Beregnung über<br />

Kopf. .......................................................................................................................... 44<br />

Abbildung 2.10: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem und mit<br />

A. valerianellae-infiziertem Saatgut mit Aussaat im Jahr 2009 im gleichen Schiff<br />

eines Gewächshauses, Abgrenzung durch Folienzäune. (A): Wasserversorgung<br />

mittels Kreisregner, gesundes Saatgut rechts, kontaminiertes Saatgut links. (B):<br />

Wasserversorgung mittels Tropfbewässerung, gesundes Saatgut links, kontaminiertes<br />

Saatgut rechts. ............................................................................................................ 45<br />

Abbildung 2.11: Benennung der gewonnenen Saatgutpartien aus der gesunden<br />

Feldsalat-Saatgutpartie (AV-60, Ausgangssaatgut) und einer kontaminierten<br />

Feldsalat-Saatgutpartie (AV-75, Ausgangssaatgut) mit Aussaaten in verschiedenen<br />

Jahren (2007 bis 2009). Die Vermehrung des Ausgangssaatguts fand mit Aussaat im<br />

Jahr 2007 in Deutschland und Frankreich statt, mit Aussaat im Jahr 2008 in<br />

Deutschland. Mit der Aussaat im Jahr 2009 wurde das Ausgangssaatgut gebeizt<br />

verwendet, die Bewässerung erfolgte über das Tröpfchenverfahren und über Kopf<br />

mit Kreisregnern......................................................................................................... 46<br />

Abbildung 2.12: Sweatbox zum Nachweismethode von A. valerianellae am<br />

Saatgut........................................................................................................................ 48<br />

Abbildung 2.13: Aufwuchstest im Gewächshaus zum Nachweis von<br />

A. valerianellae am Saatgut. ...................................................................................... 49<br />

Abbildung 3.1: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an<br />

Feldsalatpflanzen 4, 6, 10 und 12 Tage nach Inokulation (dpi) mit A. valerianellae<br />

(Isolatemix, Konzentration 10 9 cfu/ml). .................................................................... 55<br />

Abbildung 3.2: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an<br />

Feldsalatpflanzen nach 10, 14, 19 und 25 Tage Inokulation (dpi) mit A. valerianellae<br />

(Isolatemix, Konzentration 10 9 cfu/ml). .................................................................... 56<br />

Abbildung 3.3: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an<br />

Feldsalatpflanzen 4, 8, 10 und 14 Tage nach Inokulation (dpi) mit A. valerianellae<br />

(Isolatemix, Konzentration 10 9 cfu/ml). .................................................................... 57<br />

Abbildung 3.4: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an<br />

Feldsalatpflanzen 4, 6, 10, 12 und 17 Tage nach Inokulation (dpi) mit<br />

A. valerianellae (Isolatemix, Konzentration 10 9 cfu/ml)........................................... 58<br />

V


ABBILDUNGSVERZEICHNIS<br />

Abbildung 3.5: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) zwischen<br />

5 und 35 dpi (A) beziehungsweise zwischen 4 und 32 dpi (B) mit A. valerianellae<br />

(Isolat 709/2, 10 6 cfu/ml) im Keimblattstadium (A) beziehungsweise<br />

Laubblattstadium (B) in Abhängigkeit der Blattnässedauer (einmalig, wöchentlich,<br />

dauerhaft). .................................................................................................................. 60<br />

Abbildung 3.6: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) sowie<br />

der Anteil befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke in %) zwischen 7 und<br />

34 dpi mit einem A. valerianellae-Gemisch (10 5 cfu/ml) von Pflanzen im<br />

Laubblattstadium bei dauerhafter Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte........... 62<br />

Abbildung 3.7: Auswirkungen auf die Befallsstärke (in %) unterschiedlicher<br />

Kultivierungsphasen unter trockenen und feuchten Bedingungen nach Inokulation<br />

mit A. valerianellae.................................................................................................... 64<br />

Abbildung 3.8: Befallsstärke (%) zwischen Tag 9 und Tag 27 nach der Inokulation<br />

(dpi) mit einem A. valerianellae-Gemisch (Konzentration 10 8 cfu/ml) unter<br />

dauerhafter Kultivierung bei gesättigten Luftfeuchten. Die Pflanzen wurden entweder<br />

sofort Wechseltemperaturen (15 °C Nacht, 20 °C Tag) ausgesetzt beziehungsweise<br />

für die ersten 96 Stunden nach der Inokulation bei konstant 20 °C kultiviert. .......... 69<br />

Abbildung 3.9: Auswirkungen unterschiedlich langer Kultivierungsphasen bei<br />

gesättigter Luftfeuchte nach Sprühinokulation mit A. valerianellae (zwischen null<br />

und 72 Stunden plus 5 Stunden Antrocknungsdauer) auf die Befallsentwicklung bei<br />

Feldsalat. Versuch A. ................................................................................................. 70<br />

Abbildung 3.10: Auswirkungen unterschiedlich langer Kultivierungsphasen bei<br />

gesättigter Luftfeuchte nach Sprühinokulation mit A. valerianellae (zwischen null<br />

und 72 Stunden plus 5 Stunden Antrocknungsdauer) auf die Befallsentwicklung bei<br />

Feldsalat. Versuch B. ................................................................................................. 71<br />

Abbildung 3.11: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %)<br />

zwischen Tag fünf und Tag 19 nach der Inokulation (dpi) mit sechs verschiedenen<br />

Konzentrationen zwischen 10 2 cfu/ml und 10 7 cfu/ml des A. valerianellae-Isolates<br />

6.1.a (A), 16619 (B), 552 (C)..................................................................................... 74<br />

Abbildung 3.12: Befallsstärke (% nekrotische Blattfläche je Pflanze) von<br />

unterschiedlichen Feldsalatsorten 18 Tage nach Inokulation eines A. valerianellae-<br />

Gemisches (Konzentration 10 6 cfu/ml). Der Versuch wurde bei 13 °C – 24 °C<br />

(1. Versuch) und bei 20 °C – 29 °C (2. Versuch) durchgeführt................................. 76<br />

Abbildung 3.13: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) bei<br />

unterschiedlichen Feldsalatsorten 18 Tage nach Inokulation eines A. valerianellae-<br />

Gemisches (Konzentration 10 6 cfu/ml). Der Versuch wurde bei 13 °C – 24 °C<br />

(1. Versuch) und bei 20 °C – 29 °C (2. Versuch) durchgeführt................................. 77<br />

VI


ABBILDUNGSVERZEICHNIS<br />

Abbildung 3.14: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von drei<br />

Feldsalatsorten (AV-1, AV-5, AV-3) und der Wildart AV-13 16 Tage nach<br />

Inokulation zweier A. valerianellae-Isolate (16619, IV2) mit einer Konzentration von<br />

10 4 cfu/ml bei Kultur unter gesättigter Luftfeuchte. .................................................. 80<br />

Abbildung 3.15: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation zweier<br />

A. valerianellae-Isolate (6.1.a, 553) mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml und<br />

Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte................................................................. 82<br />

Abbildung 3.16: Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke in %) von<br />

drei Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation von vier<br />

A. valerianellae-Isolaten (6.1.a, 553, 16619, IV2) mit einer Konzentration von<br />

10 5 cfu/ml und Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte. ....................................... 83<br />

Abbildung 3.17: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation von vier<br />

A. valerianellae-Isolaten (6.1.a, 553, 16619, IV2) mit einer Konzentration von<br />

10 5 cfu/ml und Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte. ....................................... 84<br />

Abbildung 3.18: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von<br />

zwei verschiedenen Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 neun Tage nach<br />

Inokulation eines A. valerianellae-Isolategemisches mit fünf verschiedenen<br />

Konzentrationen zwischen 10 2 cfu/ml und 10 6 cfu/ml............................................... 85<br />

Abbildung 3.19: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von<br />

zwei verschiedenen Feldsalatsorten (AV-1 und AV-5) und der Wildart AV-13<br />

zwischen Tag sieben und Tag 20 nach Inokulation (dpi) eines A. valerianellae-<br />

Isolategemisches mit einer Konzentrationen von 10 6 cfu/ml..................................... 86<br />

Abbildung 3.20: Verteilung von A. valerianellae-Symptome tragende Pflanzen (mit<br />

x gekennzeichnet) aus A. valerianellae-infiziertem Saatgut, 40 Tage nach der<br />

Aussaat im Jahr 2007 in Deutschland, in drei jeweils 1 m² großen abgesteckten<br />

Parzellen, die aus je neun Aussaatreihen bestanden, in denen zwischen 18 und 26<br />

Pflanzen wuchsen (grau hinterlegte Fläche). ......................................................... 1170 103<br />

Abbildung 3.21: Feldsalatpflanzen aus infiziertem Saatgut 69 Tage (A) und<br />

135 Tage (B) nach der Aussaat im Jahr 2008 in einem Folienhaus......................... 104<br />

Abbildung 3.22: Sichtbare typische A. valerianellae-Symptome 25 Tage nach der<br />

Aussaat in Vermiculit (Sweatbox-Test) bei Kultivierung unter gesättigter<br />

Luftfeuchte .............................................................................................................. 106<br />

Abbildung 3.23: Keimfähigkeit von warmwasserbehandelten Samen aus dem<br />

Jahr 2009. . ............................................................................................................... 120 119<br />

Abbildung 3.24: OD-Wert im TAS-ELISA (nach 60 Minuten) nach 0, 4, 9 und<br />

14 Tagen Inkubation in der Ankeimmethode auf Papier von warmwasserbehandelten<br />

Samen der A. valerianellae-kontaminierten Sorten AV-17 (A) und AV-219 (B). .. 121<br />

VII


ABBILDUNGSVERZEICHNIS<br />

VIII<br />

Abbildung 3.25: Keimfähigkeit (in % bei 4 °C unter Lichtausschluß) drei<br />

verschiedener Feldsalatsorten nach Behandlung mit Dampf bei (A) 66 °C für 90<br />

beziehungsweise 105 Sekunden und bei (B) 64 °C für 120 beziehungsweise 150<br />

Sekunden im Vergleich <strong>zur</strong> unbehandelten Kontrolle. ............................................ 126<br />

Abbildung 3.26: OD-Wert im TAS-ELISA (nach 60 Minuten) nach<br />

Homogenisierung von dampfbehandelten Samen der A. valerianellae-kontaminierten<br />

Sorten AV-17 (A) und AV-219 (B) (Ankeimmethode auf Papier).......................... 127<br />

Abbildung 3.27: Keimfähigkeit (in % 4 °C unter Lichtausschluß) drei verschiedener<br />

Feldsalatsorten nach Behandlung durch einen Dienstleister im Vergleich <strong>zur</strong><br />

unbehandelten Kontrolle. ......................................................................................... 129<br />

Abbildung 3.28: OD-Wert im TAS-ELISA (nach 60 Minuten) der mit<br />

A. valerianellae-kontaminierten Sorten AV-17 (A) und AV-219 (B) zwischen Tag<br />

null und Tag 14 nach Aussaat auf angefeuchtetem Filterpapier und Inkubation bei<br />

Raumtemperatur (Ankeimmethode auf Papier). Die Samen waren unbehandelt<br />

beziehungsweise durch einen Dienstleister behandelt worden. ............................... 130


TABELLENVERZEICHNIS<br />

TABELLENVERZEICHNIS<br />

Tabelle 2.1: Verwendetes Saatgut für die Versuche <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit. ............ 18<br />

Tabelle 2.2: Verwendete Pflanzen aus elf Familien <strong>zur</strong> Überprüfung ihrer Eignung<br />

als alternative Wirtspflanzen von A. valerianellae nach Infiltration und<br />

Sprühinokulation........................................................................................................ 35<br />

Tabelle 2.3: Verwendete Pflanzen aus sieben Familien <strong>zur</strong> Überprüfung der<br />

Eignung als Wirtspflanzen von A. valerianellae nach Sprühinokulation. ................. 38<br />

Tabelle 2.4: Verwendete Pflanzen aus sechs Familien <strong>zur</strong> Überprüfung ihrer<br />

Eignung als alternative Wirtspflanzen von A. valerianellae nach Stichinokulation.. 40<br />

Tabelle 2.5: Verwendete Temperaturen (°C) und Inkubationszeiten (Minuten) bei<br />

einer Warmwasserbehandlung von Feldsalatsaatgut. ................................................ 51<br />

Tabelle 3.1: Befallsstärke (% nekrotische Blattfläche) 9, 16, 23, 30 und 37 Tage<br />

nach Inokulation (dpi) mit einem A. valerianellae-Gemisch (Konzentration<br />

10 8 cfu/ml). Bis 9 dpi erfolgte die Kultur bei gesättigter Luftfeuchte, anschließend<br />

ohne erhöhte Luftfeuchtigkeit.................................................................................... 66<br />

Tabelle 3.2: Befallsstärke (% nekrotische Blattfläche) 38, 43 und 51 Tage nach<br />

Inokulation (dpi) mit einem A. valerianellae-Gemisch (Konzentration 10 8 cfu/ml).<br />

Einer zu Beginn neuntägigen Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte folgten<br />

Phasen unterschiedlicher Dauer unter normal vorherrschenden Luftfeuchten<br />

(zwischen 7 und 28 Tagen), bevor sich eine erneute Kultur unter gesättigter<br />

Luftfeuchte anschloss................................................................................................. 67<br />

Tabelle 3.3: Auftreten erster Symptome (in Tagen) nach Inokulation einzelner<br />

A. valerianellae-Isolate in Abhängigkeit von der Konzentration. ............................. 73<br />

Tabelle 3.4: Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation zweier<br />

A. valerianellae-Isolate (16619, IV2) mit einer Konzentration von 10 4 cfu/ml bei<br />

Kultur unter gesättigter Luftfeuchte........................................................................... 79<br />

Tabelle 3.5: Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke (BS) in %) von<br />

drei Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation zweier<br />

A. valerianellae-Isolate (6.1.a, 553) mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml und<br />

Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte................................................................. 81<br />

Tabelle 3.6: Anteil symptomtragender Pflanzen (%) und TAS-ELISA-Nachweis von<br />

A. valerianellae in Symptom tragenden Pflanzen. Die Pflanzen wurden zu<br />

verschiedenen Zeiten (über ein Jahr) in zuvor durch Einarbeitung von befallenem<br />

A. valerianellae-Pflanzenmaterial kontaminierten Boden gesät (Standort<br />

Schifferstadt).............................................................................................................. 89<br />

IX


TABELLENVERZEICHNIS<br />

Tabelle 3.7: Anteil symptomtragender Pflanzen (%) und TAS-ELISA-Nachweis von<br />

A. valerianellae in Symptom tragenden Pflanzen. Die Pflanzen wurden zu<br />

verschiedenen Zeiten (über acht Monate) in zuvor durch Einarbeitung von<br />

befallenem A. valerianellae-Pflanzenmaterial kontaminierten Boden gesät (Standort<br />

Quedlinburg). ............................................................................................................. 90<br />

Tabelle 3.8: Temperaturwerte (in 2 Meter Höhe) und Niederschlagswerte im<br />

Monatsmittel im Zeitraum von September 2009 bis September 2010 in Schifferstadt<br />

und von März 2010 bis November 2010 in Quedlinburg. ......................................... 91<br />

Tabelle 3.9: Krankheitssymptome nach Infiltration und Sprühinokulation mit<br />

A. valerianellae (Konzentration 10 8 cfu/ml) 7, 13 und 20 dpi bei verschiedenen<br />

Pflanzenarten.............................................................................................................. 93<br />

Tabelle 3.10: Krankheitssymptome nach Sprühinokulation mit A. valerianellae<br />

(Konzentration 10 8 cfu/ml) 10, 25 und 30 dpi bei verschiedenen Pflanzenarten....... 96<br />

Tabelle 3.11: Veränderungen in der Blattstruktur um die Einstichstelle bei<br />

verschiedenen Pflanzenarten nach Stichinokulation mit A. valerianellae<br />

(Konzentration 10 8 cfu/ml) an unterschiedlichen Tagen nach der Inokulation (dpi).<br />

.................................................................................................................................. 100<br />

Tabelle 3.12: Nachweis von lebensfähigen A. valerianellae-Bakterien in injizierten<br />

und nicht-injizierten Blatthälften verschiedener Pflanzenarten 12, 19, 26 und 33 dpi.<br />

.................................................................................................................................. 101<br />

Tabelle 3.13: Nachweis von A. valerianellae in zwölf Saatgutpartien im Sweatbox-<br />

Test und im Aufwuchstest. Der Nachweis erfolgte durch klassisches Isolieren und<br />

mittels TAS-ELISA in Pflanzen mit verdächtigen A. valerianellae-Symptomen.. . 107<br />

Tabelle 3.14: OD-Wert von Proben verschiedener Saatgutpartien im TAS-ELISA<br />

bei der Ankeimmethode auf Papier.......................................................................... 110<br />

Tabelle 3.15: Nachweis von A. valerianellae in zwölf Saatgutpartien im Sweatbox-<br />

Test in Kombination mit einer PCR bei den Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan...<br />

.................................................................................................................................. 113<br />

Tabelle 3.16: Keimfähigkeit (in % bei 20 °C und 12 Stunden Licht pro Tag) drei<br />

verschiedener Feldsalatsorten nach Behandlung mit Dampf bei 66 °C für 90<br />

beziehungsweise 105 Sekunden und bei 64 °C für 120 beziehungsweise 150<br />

Sekunden im Vergleich <strong>zur</strong> nicht-behandelten Kontrolle........................................ 125<br />

X


EINLEITUNG<br />

1 EINLEITUNG<br />

Die Ursprünge des heutigen Feldsalates [Valerianella locusta (L.)] - Gemeiner<br />

Feldsalat - gehen auf eine in Mitteleuropa wildwachsende Form <strong>zur</strong>ück. Mit dem<br />

aufkommenden Ackerbau siedelte sich der Feldsalat als Unkraut in Wintergetreide<br />

und in Weinbergen an und wurde als Wildpflanze geerntet. Er wurde erstmals im<br />

Mittelalter in Kultur genommen und eine erste Eignung als Blattgemüse wird<br />

beschrieben. Seit Anfang des 19. Jahrhunderts mit der Einführung der mineralischen<br />

Düngung wird Feldsalat erwerbsmäßig angebaut (MEYER-REBENTISCH, 2011). Seit<br />

Ende der 1990er Jahre hat Feldsalat einen starken Anbauzuwachs erfahren, wobei<br />

vor allem vorverpackter und gewaschener Feldsalat hoch im Kurs liegt, da er den<br />

Konsumentenwunsch nach einfacher Zubereitung und langer Haltbarkeit, verbunden<br />

mit gutem Geschmack und hohem Gesundheitswert erfüllt (persönliche Mitteilung<br />

N. Laun, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum - Rheinpfalz). Wilden Feldsalat<br />

findet man heutzutage kaum noch.<br />

Der Beginn des kommerziellen Feldsalatanbaus lag in Frankreich, wo auch heute<br />

noch die Hauptanbaugebiete liegen. Von Frankreich aus kam der Feldsalat über die<br />

Schweiz nach Deutschland. Der Anbau konzentriert sich in Deutschland im<br />

Wesentlichen auf zwei Bundesländer: Rheinland-Pfalz und hier schwerpunktmäßig<br />

die Pfalz, die als größtes zusammenhängendes Anbaugebiet Deutschlands gilt, sowie<br />

Baden-Württemberg mit Schwerpunkten im Stuttgarter Raum und in Südbaden.<br />

Aus der Literatur sind unterschiedliche Angaben zu den Anbauflächen und dem<br />

Produktionswert, auf denen Feldsalat kultiviert wird, zu entnehmen. So beschreiben<br />

SCHLAGHECKEN (2010) und BEHR (2009), dass in der franzözischen Region um<br />

Nantes (Loire Atlantique und Vendée) auf einer Fläche von 6000 ha rund 75 % der<br />

Weltproduktion und 85 % der französischen Erzeugung an Feldsalat angebaut<br />

werden. Nach RAMPOLD (2004) betrug die Anbaufläche in Deutschland im Jahr<br />

2003 rund 1590 ha und 270 ha in Unterglasanlagen (davon 705 ha in Rheinland-Pfalz<br />

und 660 ha in Baden-Württemberg). Der Produktionswert der europäischen<br />

Feldsalaterzeugung betrug ca. 118 Millionen Euro auf einer 6750 ha großen<br />

Anbaufläche (Stand: Oktober 2004). Im Jahr 2008 lag der deutsche Produktionswert<br />

1


EINLEITUNG<br />

bei knapp 24.000 Tonnen, wovon circa 10 % aus Unterglasanbau stammen. Die<br />

französische Produktion lag bei 32.300 Tonnen (BEHR, 2009).<br />

Feldsalat gehört zu der Familie der Valerianaceae und ist eine winterannuelle<br />

Pflanze, die Temperaturen von bis zu -15 °C bis -20 °C aushält. Er ist eine klassische<br />

Winterkultur und wird vorwiegend im Herbst ausgesät beziehungsweise gepflanzt.<br />

Gut 85 % des Feldsalatkonsums im Jahr konzentrieren sich in Deutschland und<br />

Frankreich auf die Monate Oktober bis April (BEHR, 2009). Ein ganzjähriger Anbau<br />

ist jedoch möglich, unter anderem durch die Verwendung von Schattierungsnetzen<br />

(in den Sommermonaten), die ein Schießen der Pflanzen verhindern. In der<br />

französischen Region um Nantes begann die Sommerproduktion im Jahr 1985<br />

(PÉRON und REES, 1998).<br />

Je nach Jahreszeit steht für den Anbau die Direktsaat mittels Saatgut oder das<br />

Pflanzen von Jungpflanzen im Vordergrund. Feldsalat-Direktsaat erfolgt ab Mitte<br />

August bis Anfang Oktober, während von März bis Juli in der Regel gepflanzt wird.<br />

Die Anzuchtdauer für die Jungpflanzen beträgt zwischen vier und sechs Wochen.<br />

Der Vorzug einer Pflanzung ist, dass Jungpflanzen in Einzeltöpfen bereits größer und<br />

weniger anfällig sind und so eine sicherere Produktion ermöglichen, des Weiteren<br />

kann die Ernte besser terminiert werden. Zudem wird ein deutlicher Unterschied<br />

zwischen den verwendeten Sorten für die Direktsaat und für die Pflanzung gemacht.<br />

Das wichtigste Kriterium ist für den Sommeranbau die Produktion „kurzstieliger“<br />

Sorten, die zudem langsam wachsen sollten.<br />

In der Produktionstechnik von Feldsalat wurden in den letzten Jahren offene Fragen<br />

bezüglich der Unkrautkontrolle und der Pflanzenernährung geklärt. Ungelöst ist<br />

bisher dagegen die Frage, wie Schäden durch <strong>Acidovorax</strong> valerianellae sp. nov., den<br />

Erreger bakterieller Blattflecken bei Feldsalat, vermieden werden können.<br />

Das Bakterium <strong>Acidovorax</strong> valerianellae an Feldsalat wurde in Frankreich<br />

(Feldsalatanbaugebiet um Nantes) zum ersten Mal 1990 diagnostiziert und zunächst<br />

als nicht-fluoreszierende Pseudomonas-Art beschrieben (RAT und GARDAN, 1993).<br />

WILLEMS et al. (1992) transferierten einige Pseudomonas-Arten in die Gattung<br />

<strong>Acidovorax</strong>. Die neue Artbezeichnung <strong>Acidovorax</strong> valerianellae sp. nov. erfolgte<br />

2


EINLEITUNG<br />

durch GARDAN et al. (2003). 1998 wurde A. valerianellae in Belgien identifiziert<br />

(GRONDEAU et al., 2001), ein Nachweis für Deutschland erfolgte erstmals 1999 an<br />

Feldsalatproben aus der Pfalz (BARCHEND, 2003, MOLTMANN et al., 2000).<br />

A. valerianellae gehört zu der Gruppe der Gram- und Arginin-negativen, Oxidase-,<br />

Catalase- und Urease-positiven, aeroben Pseudomonaden. Die Bakterien besitzen<br />

eine Geißel, fluoreszieren nicht und bilden kein Levan auf saccharosehaltigen<br />

Nährmedien. Die Bakterien wachsen auf Nährböden langsam und erreichen nach vier<br />

Tagen einen Durchmesser von zwei Millimeter. Unter 4 °C und über 41 °C findet<br />

kein Wachstum der Zellen statt. Das Wachstumsoptimum liegt bei einer Temperatur<br />

von 28 °C. Aufgrund ihres langsamen Wachstums in vitro werden sie leicht von<br />

saprophytischen Bakterien überwachsen (BRAJE, 2005, JASU, 2004).<br />

Die Symptome einer A. valerianellae-Infektion von Feldsalat äußern sich zunächst<br />

als sehr kleine Punkte von dunkelgrüner Färbung, die im Gegenlicht wässrig bis ölig<br />

durchscheinen (Abb. 1.1). Bei Fortschreiten des Befalls werden die Flecken größer<br />

und können einen Durchmesser von bis zu 4 mm erreichen, sie färben sich dabei<br />

schwarz und sind etwa drei bis vier Tage nach der Infektion gut sichtbar. Zunächst<br />

weisen die Flecken keinen Hof auf. Im Verlauf der Krankheit kann sich aber ein<br />

chlorotischer Hof um die dunklen Flecken bilden. Die über die Blattspreite verteilten<br />

oder am Blattrand lokalisierten Flecken sind unregelmäßig geformt bis rund und<br />

scharf zum gesunden Gewebe abgegrenzt. Es können Blätter jeglichen Alters<br />

infiziert werden, das heißt sowohl die Keimblätter als auch Blätter erntereifer<br />

Pflanzen. Werden die Blätter sehr früh in der Blattentfaltung infiziert, so<br />

verkrümmen sie sich oft bei fortschreitendem Wachstum (BRAJE, 2005, MOLTMANN,<br />

1999).<br />

Eine Infektion mit A. valerianellae führt nicht zum Absterben der Feldsalatpflanzen,<br />

tritt aber insbesondere bei feuchter Witterung vor allem an den unteren Blättern auf<br />

und führt zu massiven qualitativen Schäden (Abb. 1.2). Der Umbruch ganzer<br />

Feldsalatanbauflächen kann die Folge sein (GRONDEAU et al., 2007). Auch schwach<br />

befallene Ware ist für eine Vermarktung ungeeignet, da der Befall sich in den oft<br />

folienumhüllten Verkaufsgebinden weiterentwickelt und im fortgeschrittenen<br />

Stadium in Fäulnis übergehen kann.<br />

3


EINLEITUNG<br />

Abbildung 1.1: Bildung schwarzer Blattflecken nach Inokulation<br />

von Feldsalat mit A. valerianellae.<br />

Abbildung 1.2: A. valerianellae-Symptome in einem<br />

Feldsalatbestand<br />

Als Infektionsquellen werden der Boden und das Saatgut diskutiert. So überdauert<br />

A. valerianellae, laut HINRICHS-BERGER et al. (2005), eine gewisse Zeit im Boden.<br />

<strong>Untersuchungen</strong>, bei denen Feldsalat in kontaminiertem Boden ausgesät wurde,<br />

führen mit jeder Kultur zu einem Anstieg an Symptom tragenden Pflanzen. Die<br />

Ausbreitung erfolgt dabei zunächst in der Reihe, sobald sich die Blätter benachbarter<br />

4


EINLEITUNG<br />

Pflanzen berühren. Eine Ausbreitung über Saatreihen hinweg ist nach<br />

Bestandesschluss festzustellen. Blattkontakt und Wasserspritzer sind vermutlich für<br />

diese Übertragung verantwortlich. GRONDEAU et al. (2007) berichten, dass<br />

A. valerianellae-Bakterien bis zu 39 Tage nach der Ernte von infizierten Pflanzen an<br />

deren Pflanzenresten im Boden nachweisbar sind und der Boden somit eine<br />

Inokulumquelle für weitere Aussaaten darstellt.<br />

Feldsalatsaatgut ist zunächst, laut RAT und GARDAN (1993), keine Inokulumquelle<br />

von A. valerianellae. Die Isolierung des Bakteriums aus kommerziellem Saatgut<br />

gelingt nicht, während der Nachweis nach künstlicher Saatgutinfektion funktioniert<br />

(BARCHEND, 2003 und 2004). Im Jahr 2006 wird, nach <strong>Untersuchungen</strong> von sechs<br />

Saatgutpartien, eine Saatgutbelastung mit A. valerianellae nachgewiesen<br />

(GRONDEAU und SAMSON, 2009) und die Saatgutübertragung erscheint möglich.<br />

Verstärkt tritt die Krankheit in den französischen beziehungsweise süddeutschen<br />

Anbaugebieten auf (MOLTMANN et al., 2000, PERON und REES, 1998), wo die<br />

Hauptanbaugebiete von Feldsalat liegen. Die Krankheit stellt <strong>zur</strong>zeit die wichtigste<br />

und gefährlichste <strong>Erkrankung</strong> an Feldsalat in Frankreich dar (GRONDEAU et al.,<br />

2007) und Bekämpfungsmöglichkeiten sind rar. Die französischen Feldsalatanbauer<br />

verhindern derzeit eine Bodenübertragung durch eine Desinfektion des Bodens mit<br />

Metam-Natrium. Diese Entseuchungsmaßnahme erfordert einen hohen Aufwand in<br />

Form von Spezialgeräten und garantiert lediglich eine Befallsminderung aber keine<br />

Befallsfreiheit (persönliche Mitteilung, T. Weinheimer, BOLAP GmbH). Gegen<br />

diese Krankheit sind in Deutschland bisher keine chemischen Pflanzenschutzmittel<br />

zugelassen, noch kann damit gerechnet werden, dass Antibiotika <strong>zur</strong> Bekämpfung<br />

zugelassen werden.<br />

Erste Hinweise auf eine mögliche Saatgutübertragung liegen vor (HINRICHS-BERGER<br />

et al., 2005, GRIMAULT et al., 2006, GRONDEAU und SAMSON, 2009) und eine<br />

weitere Ausdehnung der Befallsfläche auf diesem Weg wird befürchtet. Dieser<br />

Ausbreitungsweg bedroht eine wirtschaftliche Saatgutproduktion und die<br />

Feldsalatzüchtung.<br />

Eine sinnvolle Bekämpfungsstrategie von A. valerianellae beruht auf Kenntnis der<br />

Epidemiologie des Bakteriums (HINRICHS-BERGER et al., 2005). Als<br />

Regulierungsmöglichkeiten bieten sich vor allem pflanzenbauliche Maßnahmen an.<br />

5


EINLEITUNG<br />

So sollte nach FRANKENBERG (2005) zunächst gesundes Saatgut verwendet werden.<br />

Auf einen Anbau in der wärmeren Jahreszeit sollte bei Bakterienbefall weitestgehend<br />

verzichtet werden, ebenso wie auf Beregnungen in den Abendstunden. Treten<br />

infizierte Feldsalatpflanzen auf, sollte eine Anbaupause von zwei Jahren für Feldsalat<br />

angestrebt werden. Nach GRONDEAU et al. (2003, 2006) überdauert das Bakterium<br />

nämlich im Boden und kann erneute Aussaaten schädigen.<br />

.<br />

TOMIHAMA et al. (2006) beschreiben braune Flecken an Teeblättern in Japan, die<br />

von A. valerianellae verursacht werden. Ebenfalls durch A. valerianellae verursachte<br />

Blattflecken kommen an der Gartenhortensie (Hydrangea macrophylla) vor (IKEDA<br />

et al., 2009).<br />

Neben A. valerianellae an Feldsalat, Teeblättern und Gartenhortsensie gibt es noch<br />

weitere phytopathogene <strong>Acidovorax</strong>-Arten, die an verschiedenen Wirtspflanzen<br />

vorkommen. Nach WILLEMS et al. (1992) kommen <strong>Acidovorax</strong> avenae subsp.<br />

cattleyae-Bakterien an Orchideen vor, wo sie braune Flecken hervorrufen, während<br />

<strong>Acidovorax</strong> konjaci-Bakterien an der Konjakknolle vorkommen. <strong>Acidovorax</strong> avenae<br />

subsp. avenae und <strong>Acidovorax</strong> avenae subsp. citrulli verursachen an Cucurbitaceae<br />

<strong>bakteriellen</strong> Flecken an Blättern und Früchten.<br />

Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Aufklärung biologischer und<br />

epidemiologischer Grundlagen von A. valerianellae an Feldsalat. Vor allem die<br />

Erregeransprüche an Temperatur, Blattalter, Inokulumdichte, Feldsalatsorte und<br />

Blattnässedauer sollten geklärt werden, um dabei kritische Infektionsbedingungen<br />

charakterisieren zu können und darauf aufbauend geeignete Maßnahmen <strong>zur</strong><br />

Vermeidung von Schäden zu entwickeln. Die einzelnen Übertragungswege waren zu<br />

bewerten, insbesondere die Bedeutung und das Ausmaß der Saatgutübertragung in<br />

Abgrenzung zu befallenen Boden oder alternativen Wirtspflanzen. Verschiedene<br />

Saatgutbehandlungen wurden in ihrer Dekontaminationswirkung geprüft. Die<br />

gewonnenen Erkenntnisse dienen der Erarbeitung praxisorientierter Lösungsansätze<br />

<strong>zur</strong> Vermeidung und Bekämpfung der Blattfleckenkrankheit an Feldsalat.<br />

6


MATERIAL UND METHODEN<br />

2 MATERIAL UND METHODEN<br />

2.1 Chemikalien<br />

2.1.1 Nährmedien<br />

2.1.1.1 Kings medium B (King-Agar B)<br />

Zum Herstellen von King-Agar B (KB)-Platten wurden 16,5 g Fertig-Agar der Firma<br />

Sigma-Aldrich Chemie GmbH laut Anweisung mit 500 ml destilliertem Wasser<br />

gemischt und zunächst in der Mikrowelle vorgewärmt. Nachdem das Pulver<br />

vollständig gelöst war, wurden 6,5 g Glycerin der Firma neoLab Migge Laborbedarf-<br />

Vertriebs GmbH zugesetzt. Das Medium wurde anschließend bei 121 °C für<br />

20 Minuten autoklaviert. Sobald es auf ca. 60 °C abgekühlt war, wurde es unter<br />

sterilen Bedingungen in Petrischalen gegossen (etwa 10 ml je Schale).<br />

Bei KB-Agar-Schalen mit fungiziden Antibiotikum, wurde dem 60 °C warmen<br />

Medium (500 ml) 1 ml Cycloheximid (1 g Cycloheximid gelöst in 10 ml 75 %-igem<br />

Methanol, steril filtriert) zugesetzt und unter sterilen Bedingungen in Petrischalen<br />

gegossen (etwa 10 ml je Schale). Die fertigen Schalen wurden bei 4 °C bis <strong>zur</strong><br />

Verwendung gelagert.<br />

2.1.1.2 Tryptic Soy Agar (TSA-Agar)<br />

Zum Herstellen von TSA-Agar-Platten wurden 20 g Fertig-Agar der Firma BD<br />

Diagnostic Systems laut Anweisung mit 500 ml destilliertem Wasser gemischt und<br />

zunächst in der Mikrowelle vorgewärmt. Das Medium wurde anschließend bei<br />

121 °C für 20 Minuten autoklaviert. Sobald es auf ca. 60 °C abgekühlt war, wurde es<br />

unter sterilen Bedingungen in Petrischalen gegossen (etwa 10 ml je Schale).<br />

7


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.1.2 Natriumchlorid-Lösung<br />

Zur Herstellung der A. valerianellae-Suspension wurde in allen Versuchen eine<br />

0,85 %-ige Natriumchlorid (NaCl)-Lösung verwendet.<br />

2.1.3 Pflanzenschutzmittel<br />

Auftretender Mehltau der Gattung Erysiphe wurde mit den Mitteln „Euparen M WG“<br />

(Wirkstoff Tolylfluanid) der Firma Bayer oder „Bayfidan“ (Wirkstoff Triadimenol)<br />

der Firma Bayer behandelt. Als Breitbandfungizide gegen Botrytis cinerea und<br />

Rhizoctonia solani wurden die Mittel „Signum WG“ (Wirkstoffe F 500<br />

(Pyraclostrobin) und Boscalid) und „Rovral WP“ (Wirkstoff Iprodion) der Firma<br />

BASF im Wechsel verwendet. Auftretender Befall mit freifressenden<br />

Schmetterlingsraupen wurde mit dem Mittel „Steward WG“ (Wirkstoff Indoxacarb)<br />

der Firma DuPont behandelt. Der Einsatz der Pflanzenschutzmittel erfolgte jeweils<br />

nach den Anwendungshinweisen des Herstellers.<br />

2.2 Versuchssteuerung<br />

2.2.1 Gewächshaus<br />

Die Feldsalatpflanzen wurden für die Dauer der Anzucht, das heißt nach dem<br />

Ankeimen bis <strong>zur</strong> Verwendung für Versuche, im Gewächshaus kultiviert. Eine<br />

Bewässerung wurde manuell bei Bedarf durchgeführt, ebenso wie die Verwendung<br />

eines Energieschirmes und die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln. In den<br />

Wintermonaten wurde zusätzlich ein Kunstlicht eingesetzt.<br />

Versuche zu <strong>Untersuchungen</strong> der Sortenanfälligkeit (Kapitel 2.13) wurden im<br />

Gewächshaus durchgeführt.<br />

8


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.2.2 Klimaschränke und Klimakammern<br />

Soweit nicht anders erwähnt, wurden alle Versuche in Klimaschränken<br />

beziehungsweise Klimakammern durchgeführt, wobei die Temperatur- sowie<br />

Lichteinstellung je nach Versuch variierten. Die Bewässerung erfolgte manuell bei<br />

Bedarf. Verwendet wurden dabei eine geräumige, begehbare Klimakammer des Typs<br />

VEKZ 05/440 der Firma Vötsch Industrietechnik GmbH, Balingen, Deutschland, ein<br />

Pflanzenwachstumsschrank des Typs KBWF 720 der Firma Binder GmbH,<br />

Tuttlingen, Deutschland und Klimaschränke der Firma Rubarth Apparate GmbH,<br />

Laatzen, Deutschland. Des Weiteren wurde ein Kühlbrutschrank der Marke Friocell<br />

von der Firma IUL Instruments GmbH, Königswinter, Deutschland verwendet.<br />

2.3 Isolierung und Charakterisierung von <strong>Acidovorax</strong><br />

valerianellae-Bakterien<br />

Bei Auftreten von Blattsymptomen, die durch das Bakterium A. valerianellae<br />

verursacht sein könnten, wurde versucht, die Bakterien aus diesen Blattbereichen zu<br />

isolieren. Dafür wurden die Symptom tragenden Blätter zunächst mit 70 %-igem<br />

Alkohol und danach mit destilliertem Wasser abgespült und so von anhaftenden<br />

Schmutzpartikeln und möglicherweise vorkommenden Epiphyten befreit und<br />

oberflächendesinfiziert. Die Blätter wurden anschließend mit Zellstoff getrocknet<br />

und dann in einem Mörser mit 1 ml 0,85 %-iger NaCl-Lösung homogenisiert. Das<br />

Homogenat wurde 1:100 und 1:1000 verdünnt. Jeweils 20 µl des unverdünnten<br />

Homogenats sowie der beiden Verdünnungen wurden auf eine KB-Agar-Schale mit<br />

Cycloheximid in dreifacher Wiederholung aufgetragen und mittels Drigalskispatel<br />

gleichmäßig verteilt. Nach ein- bis dreitägigem Wachstum bei 20 °C wurden<br />

Verdünnungsausstriche mit Hilfe einer sterilen Impföse angefertigt, um reine<br />

Bakterienkulturen auf KB-Agar-Schalen zu erzeugen. Dieser Schritt wurde bei<br />

Bedarf mehrmals wiederholt. Anschließend wurden die Bakterienkolonien näher<br />

charakterisiert (Fluoreszenz, Gramreaktions-Test, Mikrobiologie Bactident®<br />

Oxidase-Test, Hypersensitivitätsreaktion, indirekter ELISA).<br />

A. valerianellae besitzt einen typischen Geruch, der darüber hinaus die<br />

Identifizierung unterstützte.<br />

9


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.3.1 Fluoreszenz<br />

Zur Prüfung der Fluoreszenz wurden die auf KB-Agar-Platten wachsenden Kolonien<br />

unter eine Schwarzlichtlampe gehalten. Handelt es sich bei den zu testenden<br />

Kolonien um A. valerianellae-Bakterien, so fluoreszieren sie nicht. Sie sind daher<br />

deutlich von den fluoreszierenden Pseudomonaden zu unterscheiden.<br />

2.3.2 Gramreaktions-Test (nach SUSLOW et al., 1982)<br />

Zum Test der Gramreaktion wurden zu testende Einzelkolonien beziehungsweise<br />

Reinkulturen auf einer Impföse in einen Tropfen 1 %-iger Kaliumhydroxid (KOH)-<br />

Lösung auf einem Objektträger verrieben. Handelt es sich um A. valerianellae-<br />

Bakterien, so bildet sich aufgrund der Zellwandzusammensetzung des Gram-<br />

negativen Bakteriums ein Faden, wenn man die Impföse langsam aus dem Tropfen<br />

hebt.<br />

2.3.3 Mikrobiologie Bactident® Oxidase-Test (nach KOVACS,<br />

1956)<br />

Zum Test der Oxidase-Tätigkeit, wobei es sich um einen Nachweis der<br />

Cytochromoxidase in Mikroorganismen handelt, werden Einzelkolonien<br />

beziehungsweise Reinkulturen auf einer Impföse auf die Reaktionszone eines<br />

Teststäbchens aufgetragen und verrieben. Die Teststäbchen stammen von der Firma<br />

Merck KGaA aus Darmstadt. Nach 20 bis 60 Sekunden wird die Reaktion mit einer<br />

Farbskala verglichen (Abb. 2.1). In Anwesenheit molekularen Sauerstoffs kann das<br />

Cytochromoxidase/Cytochrom c-System eine ganze Reihe von organischen<br />

Substanzen reduzieren, unter anderem das sogenannte NaDi-Reagenz (1-Naphthol +<br />

Dimethyl-paraphenylendiamin) unter Bildung des Kondensationsmoleküls<br />

Indophenolblau. Diese Reaktion wird <strong>zur</strong> Klassifizierung und Identifizierung von<br />

Bakterien verwendet. Handelt es sich bei der zu testenden Kultur um<br />

A. valerianellae-Bakterien, so färbt sich die Reaktionszone blau bis blauviolett und<br />

die Kultur gilt als Oxidase-positiv.<br />

10


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.1: Mikrobiologie Bactident® Oxidase-Test zum<br />

Nachweis Oxidase-positiver A. valerianellae-Bakterien<br />

anhand eines Farbumschlages auf dem Teststäbchen.<br />

2.3.4 Hypersensitivitätsreaktion (nach GARDAN et al., 2003)<br />

Bei Prüfung der Hypersensitivitätsreaktion wird die zu testende Bakteriensuspension<br />

mit einer Konzentration von 10 8 cfu/ml (Herstellung in Kapitel 2.8 beschrieben) in<br />

Tabakblätter (Nicotiana tabacum) der Sorte Samsun infiltriert. Handelt es sich bei<br />

der zu testenden Bakterienlösung um eine Suspension von A. valerianellae, so ist<br />

nach zwei bis drei Tagen eine sehr schwache bis schwache<br />

Hypersensitivitätsreaktion im Bereich der Infiltrationsstelle zu beobachten<br />

(Abb. 2.2).<br />

11


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.2: Schwache Hypersensitivitätsreaktion an Tabak<br />

im Bereich der Infiltrationsstellen (innerhalb der Kreise) am<br />

Beispiel des A. valerianellae-Isolates 6.1.a (Infiltration mit einer<br />

Konzentration von 10 8 cfu/ml).<br />

2.3.5 Indirekter ELISA (TAS Triple antibody sandwich)<br />

Der TAS-ELISA wurde 2009 von Frau K. Thiele, Institut für Epidemiologie und<br />

Pathogendiagnostik des Julius Kühn-Instituts, Quedlinburg, entwickelt und<br />

freundlicherweise für diese Arbeit <strong>zur</strong> Verfügung gestellt. Hierzu gehörte das<br />

polyklonale Immuglobulin G (IgG) 44 und der monoklonale Antikörper 7C10ESB10<br />

aus dem Hybridomüberstand. Das Serum (IgG 44) und der monoklonale Antikörper<br />

wurden gegen das A. valerianellae-Isolat 16619 der Deutschen Sammlung von<br />

Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig entwickelt.<br />

Die zu beschichtenden Maxisorpplatten mit 96 Vertiefungen (442404, F96 Maxisorp,<br />

Nunc-Immuno-Plate, Lot. 111276) stammen von der Firma Thermo Fisher Scientific,<br />

Dänemark. Das verwendete Ziege-Anti-Maus-Anti-Körper (ZAMAK) - Konjugat<br />

wurde unter dem Namen Alkaline Phosphatase-conjugated AffiniPure Goat Anti-<br />

Mouse IgG + IgM (H+L) (Code: 115-055-044, Lot: 81251) von der Firma Jackson<br />

ImmunoResearch Europe Ltd, Suffolk CB8 1JX bezogen. Als Substrat diente<br />

4-Nitrophenyl phosphate-disodium salt (p-NPP) (No. 00130/025,<br />

C 180506) der Firma LOEWE Biochemica GmbH, Deutschland.<br />

12


MATERIAL UND METHODEN<br />

Die für den TAS-ELISA verwendeten Puffer wurden wie folgt selbst hergestellt:<br />

Coatingpuffer:<br />

1,59 g Na2CO3<br />

2,93 g NaHCO3<br />

ad. 1000 ml H2O dest.<br />

pH-Wert 9,6 wurde eingestellt mit NaOH/HCl<br />

Waschpuffer (PBS):<br />

8 g NaCl<br />

0,2 g KH2PO4<br />

1,46 g Na2HPO4 * 2 H2O<br />

0,2 g KCl<br />

0,5 ml Tween 20<br />

ad. 1000 ml H2O dest.<br />

pH-Wert 7,4 wurde eingestellt mit NaOH/HCl<br />

Extraktionspuffer:<br />

20 g Polyvinylpyrrolidinone 25<br />

2 g Trockenmilch<br />

ad. 1000 ml Waschpuffer<br />

Der für den letzten Schritt verwendete Substratpuffer (Substrate Buffer 5 *,<br />

No. 07602/025) stammte von der Firma LOEWE Biochemica GmbH, Deutschland<br />

und wurde vor Verwendung 5-fach mit Aqua dest. verdünnt.<br />

Der TAS-ELISA wurde folgendermaßen durchgeführt:<br />

1. Coating:<br />

Polyklonales Immunglobulin G (IgG) 44 wurde 1:100 in Coatingpuffer<br />

verdünnt und 100 µl wurden in je eine Vertiefung aufgetragen. Die folgende<br />

Inkubation wurde für zwei Stunden bei 37 °C durchgeführt. Vor dem<br />

nächsten Schritt wurden die Platten dreimal mit Waschpuffer (PBS)<br />

gewaschen.<br />

13


MATERIAL UND METHODEN<br />

2. Blockierung:<br />

200 µl Waschpuffer (PBS) mit 1 % Trockenmilch (TM) wurden in jede<br />

Vertiefung pipettiert. Die Platten wurden anschließend für eine Stunde bei<br />

37 °C inkubiert. Für den folgenden Schritt wurden die Platten nicht<br />

gewaschen, sondern nur Blockierungspuffer entfernt.<br />

3. Pflanzensaft beziehungsweise Probe:<br />

Die zu untersuchenden Pflanzenblätter oder gewachsenen Bakterienkolonien<br />

wurden 1:10 oder 1:20 (je nach Materialmenge) in Extraktionspuffer<br />

homogenisiert und entweder direkt verwendet oder eingefroren. 100 µl der<br />

Probe (frisch oder aufgetaut) wurde in je eine Vertiefung gefüllt, wobei jede<br />

Probe als Doppelbestimmung aufgetragen worden ist. Die Inkubation<br />

erfolgte bei 4 °C über Nacht. Am darauf folgenden Tag wurden die Platten<br />

viermal mit Waschpuffer (PBS) gewaschen.<br />

4. monoklonaler Antikörper:<br />

100 µl des 1:2000 in Waschpuffer mit 1 % Trockenmilch verdünnten<br />

monoklonalen Antikörpers 7C10ESB10 wurde in jede Vertiefung pipettiert.<br />

Die Platten wurden anschließend bei 37 °C inkubiert. Nach zwei Stunden<br />

wurden die Platten viermal mit Waschpuffer (PBS) gewaschen.<br />

5. Konjugat (Ziege Anti Maus-Anti-Körper (ZAMAK):<br />

Für diesen Schritt wurde das verwendete Konjugat im Verhältnis von 1:2000<br />

in Waschpuffer mit 1 % Trockenmilch verdünnt. Die Inkubation von 100 µl<br />

pro Vertiefung wurde für eine Stunde bei 37 °C durchgeführt. Danach wurden<br />

die Platten viermal mit Waschpuffer gewaschen.<br />

6. Substrat:<br />

200 µl 1 mg p-Nitrophenyldihydrogenphosphat je 1 ml Substratpuffer wurde<br />

pro Vertiefung aufgetragen. Die Inkubation erfolgte für eine Stunde bei<br />

Raumtemperatur unter Lichtausschluss. Am ELISA-Reader wurden<br />

Messungen bei 405 nm und 490 nm Wellenlänge durchgeführt.<br />

Nicht-inokulierte, symptomlose Blätter wurden als Negativkontrolle und inokulierte,<br />

Symptom tragende Blätter als Positivkontrolle 1:50 in Extraktionspuffer verdünnt<br />

und in die erste Spalte (gesund) und in die letzte verwendete Spalte (infiziert) auf der<br />

Platte aufgetragen, um ein Verschleppen während des Auftragens beziehungsweise<br />

14


MATERIAL UND METHODEN<br />

Waschens zu verhindern. Jeweils die Hälfte der aufgetragenen Kontroll-Spalten<br />

(Vierfachbestimmung) wurde mit monoklonalem Antikörper befüllt (Negativ-<br />

beziehungsweise Positivkontrolle), die andere Hälfte nur mit Waschpuffer plus 1 %<br />

Trockenmilch (sogenannte Blindwerte, Schritt 4). Der Mittelwert der Blindwerte<br />

wurde von allen Messwerten abgezogen. Der Mittelwert der Negativkontrollen<br />

zuzüglich des zweifachen Wertes der Standardabweichung dieser Messwerte<br />

(mean + 2 * s) wurde für jede ELISA-Platte als Schwellenwert festgelegt.<br />

Mehrfachbestimmungen derselben Probe wurden gemittelt und mit dem<br />

Schwellenwert verglichen.<br />

Als A. valerianellae-positive Proben galten alle, deren gemittelte Messwerte<br />

abzüglich des Blindwertes oberhalb des Schwellenwertes einer Maxisorpplatte lagen.<br />

2.4 Verwendete <strong>Acidovorax</strong> valerianellae-Stämme<br />

Für die Versuche wurde, wenn nicht anders benannt, ein Isolategemisch aus den<br />

Isolaten 6.1.a, 16619, 709/2, 552 und IV2 verwendet. Das Isolat 6.1.a stammt aus der<br />

Gegend um Karlsruhe, Deutschland. Dieses wurde freundlicherweise von Frau Dr.<br />

Esther Moltmann von dem Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg,<br />

Außenstelle Stuttgart, Deutschland <strong>zur</strong> Verfügung gestellt. Das Isolat 16619 stammt<br />

aus der Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH,<br />

Braunschweig, Deutschland und wurde dort unter der DSM-Nummer 16619<br />

beziehungsweise CFBP 4730, NCPPB 4283 bestellt. Das Isolat 709/2 stammt aus<br />

dem Raum Neustadt an der Weinstraße, Deutschland und wurde dankenswerterweise<br />

von Herrn Dr. Hermann-Josef Krauthausen von dem Dienstleistungszentrum<br />

Ländlicher Raum Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße, Deutschland <strong>zur</strong><br />

Verfügung gestellt. Die Firma Enza Zaden, Enkhuizen, Niederlande war so<br />

freundlich die Isolate 552 und 553 <strong>zur</strong> Verfügung zu stellen, während das Isolat IV2<br />

von der Firma Rijk Zwaan, Frasem, Frankreich freundlicherweise bereit gestellt<br />

wurde.<br />

Die Isolate wurden bei -75 °C in einer Cryobank TM , einem Stammhaltungssystem <strong>zur</strong><br />

Langzeitlagerung für Mikroorganismen der Firma Mast Diagnostica Laboratoriums-<br />

15


MATERIAL UND METHODEN<br />

Präparate GmbH, Reinfeld, Deutschland aufbewahrt und je nach Bedarf auf KB-<br />

Agar-Schalen rekultiviert.<br />

2.5 Verwendetes Valerianella locusta (L.) – Saatgut<br />

Für alle Feldsalatversuche mit Ausnahme der Sortenversuche, den Versuchen <strong>zur</strong><br />

Saatgutübertragung, den Versuchen von Nachweismethoden von A. valerianellae am<br />

Saatgut und den Dekontaminationsmaßnahmen wurde die Sorte AV-1<br />

(Kalibergröße 2,00-2,25, 2006) der Firma Enza Zaden Deutschland GmbH & Co.<br />

KG, Dannstadt-Schauernheim, verwendet.<br />

Das Saatgut der Sorten und der Wildart V. rimosa (AV-13) für die Versuche <strong>zur</strong><br />

Sortenanfälligkeit (Tab. 2.1) wurde sowohl von der Firma Enza Zaden, der Firma<br />

Clause (Nickerson Zwaan), Edemissen, Deutschland, der Firma Nunhems/Hild,<br />

Marbach/Neckar, Deutschland als auch von der Firma Rijk Zwaan De Lier,<br />

Niederlande <strong>zur</strong> Verfügung gestellt. Das Saatgut für diese Versuche wurde vor der<br />

Aussaat einer Warmwasserbeize unterzogen. Hierbei wurde das Saatgut für<br />

20 Minuten in ein 42 °C bis 45 °C warmes Wasserbad gelegt (persönliche<br />

Mitteilung, A. Schieder, Enza Zaden). Anschließend wurde das Saatgut auf<br />

Filterpapier bei einer Temperatur von 27 °C für 24 bis 48 Stunden <strong>zur</strong>ückgetrocknet.<br />

Für die Versuche <strong>zur</strong> Saatgutübertragung mit Aussaat in den Jahren 2007 und 2008<br />

wurden die nicht-infizierte, gesunde Sorte AV-60 (2006, Kalibergröße 2,00-2,25)<br />

und die infizierte Sorte AV-75 (2005, Kalibergröße 2,00-2,25) von der Firma Enza<br />

Zaden, Enkhuizen, Niederlande <strong>zur</strong> Verfügung gestellt. Für den Folgeversuch <strong>zur</strong><br />

Saatgutübertragung mit Aussaat im Jahr 2009 wurden die gleichen Sorten eingesetzt,<br />

allerdings waren beide Sorten mit Thiram, Metalaxyl und Iprodion gebeizt.<br />

Für die Versuche von Nachweismethoden von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae am Saatgut<br />

(Kapitel 2.15.1) wurden sowohl die Ausgangssaatgutpartien als auch die<br />

selbstproduzierten Partien aus den Versuchen <strong>zur</strong> Saatgutübertragung herangezogen.<br />

Für die Dekontaminationsmaßnahmen (Kapitel 2.15.2) wurden zwei Sorten<br />

verschiedener Züchterhäuser benutzt. Als Vergleichssorte wurde die Sorte AV-220<br />

(2009, Kalibergröße 2,00-2,25) von der Firma Enza Zaden, Enkhuizen, Niederlande<br />

16


MATERIAL UND METHODEN<br />

verwendet. Als kontaminierte Sorten wurden die Sorten AV-219 (2009, Kalibergröße<br />

2,00-2,25) von der Firma Enza Zaden, Enkhuizen, Niederlande und die Sorte AV-17<br />

(2009, Kalibergröße 2,00-2,25) von der Firma Rijk Zwaan De Lier, Niederlande<br />

verwendet.<br />

17


MATERIAL UND METHODEN<br />

Tabelle 2.1: Verwendetes Saatgut für die Versuche <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit.<br />

k.A.: keine Angabe<br />

Sorte Züchter Kalibrierung Beizung<br />

AV-2 2,25-2,5<br />

AV-3<br />

Rijk Zwaan<br />

Thiram, Carbendazim,<br />

Metalaxyl-M<br />

2,00-2,25 -<br />

AV-4 2,25-2,5 -<br />

AV-5 Clause 1,75-2,00 -<br />

AV-6<br />

2,50-2,75 -<br />

AV-7 2,25-2,50 -<br />

AV-8<br />

Nunhems/Hild<br />

1,75-2,00 -<br />

AV-9 2,00-2,25 -<br />

AV-10 2,00-2,25<br />

Thiram, Iprodion,<br />

Metalaxyl-M<br />

AV-11 2,00-2,25 -<br />

AV-12 Enza Zaden 2,00-2,25<br />

AV-13<br />

V. rimosa<br />

Thiram, Iprodion+,<br />

Metalaxyl-M<br />

k.A. -<br />

AV-14 k.A. -<br />

AV-15<br />

k.A. -<br />

18


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.6 Keimfähigkeit<br />

Zur Überprüfung der Keimfähigkeit wurden 4 * 100 Samen je Saatgutpartie auf<br />

gefaltetem, mit Leitungswasser angefeuchtetem Filterpapier ausgelegt und unter<br />

kühlen, dunklen Bedingungen (4 °C, Kühlschrank) inkubiert (Abb. 2.3). Die Samen<br />

wurden mehrmals auf ihre Keimung hin überprüft (innerhalb von vier Wochen),<br />

wobei jeweils die Anzahl an gekeimten Samen festgestellt wurde. Der Endwert der<br />

Keimfähigkeit (nach 28 Tagen) je Partie wurde aus vier Wiederholungen gemittelt.<br />

Abbildung 2.3: Gekeimte und nicht gekeimte Feldsalatsamen auf<br />

angefeuchtetem Filterpapier <strong>zur</strong> Überprüfung der Keimfähigkeit.<br />

(Foto: P. Krämer)<br />

2.7 Aussaat von Feldsalatpflanzen<br />

Die Aussaat des Feldsalates für die Gewächshaus- und Klimakammerversuche<br />

erfolgte, wenn nicht anders erwähnt, in 4-er beziehungsweise 5-er Erdpresstöpfe, die<br />

aus einem Anzuchtsubstrat mit organischer Aufdüngung für Gemüsejungpflanzen<br />

(KKS Bio Potgrond) der Firma Klasmann-Deilmann GmbH, Geeste, Deutschland<br />

hergestellt wurden. Die Erdpresstöpfe wurden mittels einer Erdpresstopfmaschine<br />

19


MATERIAL UND METHODEN<br />

der Firma Unger, Landmaschinen, Heidelberg-Dossenheim, Deutschland hergestellt<br />

und in Aussaatkisten abgelegt. Bis <strong>zur</strong> weiteren Verwendung wurden fertige Kisten<br />

im Kühlhaus gelagert. Die Aussaat des Feldsalates erfolgte entweder von Hand um<br />

eine definierte Kornablage zu gewährleisten (für die Versuche <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit)<br />

beziehungsweise über ein Handsähgerät, mit dem bei jeder Betätigung drei bis fünf<br />

Körner in den Topf abgelegt wurden. Um ein Austrocknen der Töpfe zu verhindern<br />

und eine gleichmäßige Befeuchtung zu gewährleisten wurden die Töpfe abschließend<br />

mit Sand abgestreut. Fertig ausgesäte Kisten wurden für die ersten fünf bis sechs<br />

Tage zum Ankeimen bei konstanten Temperaturen von 15 °C gelagert. Nach dem<br />

Ankeimen wurden die Feldsalatpflanzen im Gewächshaus weiterkultiviert. Eine<br />

Bewässerung erfolgte, wenn nicht anders erwähnt, über Kopf nach Bedarf. Vor einer<br />

weiteren Verwendung der Feldsalatpflanzen wurde jeder Erdpresstopf auf eine gut<br />

entwickelte Pflanze vereinzelt.<br />

2.8 Herstellung von A. valerianellae - Inokulum<br />

Zur Herstellung einer A. valerianellae-Suspension wurden Bakterienzellen von zwei<br />

bis drei Tage alten Kulturen von KB-Agar-Platten abgenommen und in eine<br />

Natriumchloridlösung (0,85 %) suspendiert. Die optische Dichte wurde dabei anhand<br />

des Standards für Gram-negative Bakterien des BIOLOG-Verfahrens (GN-NENT)<br />

mittels Turbidimeter auf eine Bakterienkonzentration von ungefähr 3*10 8 cfu/ml<br />

eingestellt. Da die Konzentrationseinstellung über diesen Weg nicht genauer<br />

bestimmt werden konnte, war ein zusätzliches Ausplattieren der Bakteriensuspension<br />

unerlässlich. Zunächst wurde die Konzentration auf einen Wert von in etwa<br />

10 3 cfu/ml verdünnt und anschließend auf acht bis zehn KB-Agar-Platten zu je 20 µl<br />

ausplattiert. Die Schalen wurden für drei bis vier Tage bei 20 °C beziehungsweise für<br />

zwei bis drei Tage bei 25 °C inkubiert und abschließend fand ein Auszählen der<br />

Kolonien statt und die Umrechnung auf Bakterienanzahl pro Milliliter in der<br />

Ausgangssuspension.<br />

Ausgehend von einer A. valerianellae-Konzentration von ungefähr 10 8 cfu/ml<br />

(Einstellung über das Turbidimeter des BIOLOG-Verfahrens) wurden die<br />

Konzentrationen 10 2 cfu/ml, 10 3 cfu/ml, 10 4 cfu/ml, 10 5 cfu/ml, 10 6 cfu/ml,<br />

10 7 cfu/ml für die Verdünnungsreihe mit 0,85 %-iger NaCl-Lösung eingestellt. Die<br />

20


MATERIAL UND METHODEN<br />

Suspension mit der höchsten Konzentration von 10 8 cfu/ml wurde dabei zunächst in<br />

einem Verhältnis von 1:10 verdünnt. Das so entstandene Inokulum mit der<br />

Konzentration von 10 7 cfu/ml wiederum als Ausgangssuspension <strong>zur</strong> Herstellung der<br />

Konzentration von 10 6 cfu/ml verwendet, wobei die Suspension im Verhältnis von<br />

1:10 verdünnt wurde. Die Bakteriensuspensionen für die anderen Konzentrationen<br />

wurden nach dem gleichen Verfahren hergestellt.<br />

2.9 Inokulation der Feldsalatpflanzen<br />

Das Bakterium A. valerianellae wurde, wenn nicht anders erwähnt, in allen<br />

Versuchen als Suspension eines Isolategemisches (aus den Isolaten 6.1.a, 16619,<br />

IV2, 552 und 709/2) und mit einer Konzentration von 10 8 cfu/ml verwendet. Die<br />

Inokulation erfolgte, wenn nicht anders erwähnt, durch Sprühinokulation auf die<br />

nicht verletzte, trockene Pflanzenoberfläche mittels Feinzerstäuber. Die<br />

Bakteriensuspension wurde bis zum Ablaufen des Sprühfilms auf die Pflanzen<br />

ausgebracht (Abb. 2.4).<br />

Nach der Inokulation wurden die Pflanzen unter einer Haube beziehungsweise Folie<br />

bei annähernd gesättigter Luftfeuchtigkeit weiterkultiviert. Die Dauer der Abdeckung<br />

war je nach Versuchsfrage unterschiedlich.<br />

21


MATERIAL UND METHODEN<br />

A<br />

B<br />

Abbildung 2.4: Inokulation von Feldsalatpflanzen mit A. valerianellae.<br />

(A): Verwendung eines Feinzerstäubers. (B): Sprühfilm zerstäubter<br />

A. valerianellae-Suspension auf der Oberseite von Feldsalatblättern.<br />

(Foto (A): G. Hörner, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -<br />

Rheinpfalz)<br />

22


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.10 Bonitur von Feldsalatpflanzen<br />

Die Bonitur von Feldsalatpflanzen wurde, wenn nicht anders erwähnt, mehrmals zu<br />

verschiedenen Zeitpunkten nach der Inokulation bis Versuchende vorgenommen. Es<br />

wurden sowohl die Anzahl von Symptom tragenden Pflanzen (Befallshäufigkeit<br />

in %) ermittelt als auch der Anteil nekrotischer Blattfläche je Einzelpflanze<br />

(Befallsstärke in %) geschätzt.<br />

Bei der Bonitur der Pflanzen im Bodenüberdauerungsversuch wurden sowohl die<br />

Gesamtanzahl der aufgelaufenen Feldsalatpflanzen als auch die Zahl der Symptom<br />

tragenden Pflanzen beurteilt und in Prozent angegeben (Befallshäufigkeit in %).<br />

Bei der Bonitur der Pflanzen des Ausgangssaatgutes bei der Saatgutproduktion (mit<br />

Aussaat in den Jahren 2007 bis 2009) wurden zunächst Symptom tragende Pflanzen<br />

mit einem Holzstab markiert und anschließend wurde die Gesamtanzahl an Symptom<br />

tragenden Pflanzen geschätzt.<br />

2.11 Statistische Auswertung der Daten<br />

Die Daten wurden mit dem Statistikpaket XLSTAT von MS Excel, Version 6,<br />

ausgewertet. Mit allen Daten wurde eine Varianzanalyse durchgeführt, vorausgehend<br />

wurden die Residuen mit dem Shapiro Wilk Test auf Normalverteilung geprüft. Die<br />

Unterschiede zwischen normalverteilten Behandlungen wurden mit dem Tukey`s<br />

HSD-Test auf Signifikanz bei p < 0,05 geprüft (und sind nachfolgend in den<br />

Abbildungen nochmals gesondert beschriftet). Nicht normalverteilte Stichproben<br />

wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verglichen und auf<br />

Signifikanz bei p < 0,05 nachgerechnet. Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind<br />

nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

23


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.12 <strong>Untersuchungen</strong> zu Infektionsbedingungen von<br />

<strong>Acidovorax</strong> valerianellae<br />

2.12.1 Einfluss der Temperatur auf die Infektion in vivo<br />

Die Versuche wurden in Klimaschränken bei konstanten Temperaturen von 10 °C,<br />

15 °C, 20 °C, 25 °C und 30 °C im 12 Stunden Tag- (mit Beleuchtung) und<br />

12 Stunden Nachtrhythmus (ohne Beleuchtung) durchgeführt. Feldsalatpflanzen im<br />

2- bis 4-Blattstadium wurden direkt nach der Inokulation mit einem A. valerianellae-<br />

Gemisch (siehe Kapitel 2.4) in einer Konzentration von 10 9 cfu/ml bei genannten<br />

Temperaturen unter gesättigter Luftfeuchte aufgestellt und bis Versuchende<br />

mehrmals bonitiert. Die Bewässerung der Pflanzen erfolgte über das<br />

Anstauverfahren, um eine Ausbreitung des Erregers über Spritzwasser zu vermeiden.<br />

Bonitiert wurde der Anteil an befallener Blattfläche (Befallsstärke in %) und die<br />

Anzahl an Symptom tragenden Pflanzen (Befallshäufigkeit in %).<br />

2.12.2 Einfluss des Blattalters und der Blattnässedauer auf die<br />

Infektion<br />

Für diesen Versuch wurden Feldsalatpflanzen (n=20) in verschiedenen Stadien<br />

(Keim- und Laubblattstadium) mit dem Isolat 709/2 mit einer Konzentration von<br />

10 6 cfu/ml inokuliert und anschließend unter gesättigter Luftfeuchte kultiviert. Die<br />

Dauer der Abdeckung <strong>zur</strong> Erhöhung der Luftfeuchtigkeit wurde variiert. In der ersten<br />

Variante wurden die Pflanzen unmittelbar nach der Inokulation einmalig für<br />

48 Stunden bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert (einmalige Abdeckung). In der<br />

zweiten Variante wurden die Pflanzen direkt nach der Inokulation für 48 Stunden bei<br />

gesättigter Luftfeuchte und nach einer jeweils fünftägigen Phase ohne Abdeckung<br />

erneut für 48 Stunden bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert. Das erfolgte im<br />

wöchentlichen Abstand, so dass über 35 Tage jeweils an zwei von sieben Tagen<br />

gesättigte Luftfeuchtigkeiten herrschten. In Variante drei wurden die Pflanzen bis<br />

Versuchende, 35 Tage nach der Inokulation, dauerhaft bei gesättigter Luftfeuchte<br />

24


MATERIAL UND METHODEN<br />

gehalten (dauerhafte Abdeckung). Die Klimakammerführung wurde auf 20 °C und<br />

18 °C im 12-Stundenwechsel mit 16 Stunden Licht eingestellt.<br />

An verschiedenen Tagen nach der Inokulation wurden Bonituren vorgenommen, bei<br />

denen ermittelt wurde, wie viele Pflanzen von den 20 inokulierten Pflanzen<br />

Symptome zeigten. Begonnen wurde am vierten Tag nach der Inokulation, während<br />

die letzte Bonitur nach 35 Tagen stattfand.<br />

In einer Versuchswiederholung wurden Pflanzen im Laubblattstadium mit einem<br />

Isolategemisch (Konzentration 10 5 cfu/ml) inokuliert und anschließend, wie oben<br />

beschrieben kultiviert.<br />

2.12.3 Einfluss der Blattnässedauer auf die Infektion<br />

beziehungsweise die Symptomentwicklung<br />

Um zu testen, ob die Dauer der Blattnässe beziehungsweise die Dauer des<br />

Vorhandenseins einer hohen (gesättigten) Luftfeuchte einen Einfluss auf eine<br />

Infektion von A. valerianellae besitzt, wurden mehrere Versuche angelegt. Bei allen<br />

Versuchen zum Einfluss der Blattnässedauer auf die Infektion erfolgte die<br />

Inokulation von Pflanzen im 2- bis 4-Blattstadium mit einer A. valerianellae-<br />

Suspension aus einem Isolategemisch mit einer Konzentration von 10 8 cfu/ml, wenn<br />

nicht anders erwähnt. Die Bewässerung erfolgte über das Anstauverfahren, um eine<br />

Erregerausbreitung durch Spritzwasser zu vermeiden. Erfasst wurden Befallsstärke<br />

und Befallshäufigkeit an verschiedenen Tagen nach der Inokulation bis Versuchende.<br />

2.12.3.1 Einfluss der Blattnässedauer auf die Symptomentwicklung<br />

In einem ersten Versuchsansatz unter Klimakammerbedingungen bei Temperaturen<br />

von 25 °C für 12 Stunden und 18 °C für 12 Stunden bei 16 Stunden Licht wurde der<br />

Einfluss einer zwischengeschalteten Trockenphase von sieben beziehungsweise acht<br />

Tagen auf die Symptomausprägung bereits befallener Feldsalatpflanzen untersucht.<br />

Nach der Inokulation wurden alle Versuchspflanzen bei gesättigter Luftfeuchte<br />

kultiviert, um zunächst einen 100 %-igen Befall zu erreichen. Dies geschah an Tag<br />

sieben nach der Inokulation. Diese erste Phase unter gesättigten Luftfeuchten wurde,<br />

den Versuchsgliedern entsprechend, bis zum Tag 18 nach Inokulation ausgeweitet.<br />

25


MATERIAL UND METHODEN<br />

Nach einer jeweils zwischengeschalteten Trockenphase von sieben beziehungsweise<br />

acht Tagen bei normal vorherrschenden Luftfeuchten von 88 % relativer Luftfeuchte,<br />

wurde die Pflanzenanzahl je Versuchsglied halbiert. Eine Hälfte der Pflanzen wurde<br />

weiterhin „trocken“ (bei normal vorherrschender Luftfeuchte) und die andere Hälfte<br />

erneut „feucht“ (bei gesättigter Luftfeuchte) kultiviert.<br />

Pflanzen des Versuchsgliedes 08/15 wurden demnach wie folgt behandelt: die ersten<br />

acht Tage nach der Inokulation wurden die Pflanzen unter gesättigter Luftfeuchte<br />

kultiviert, dann folgte eine siebentägige Kultivierung bis Tag 15 nach Inokulation<br />

unter normal vorherrschender Luftfeuchte und ab Tag 15 erfolgte eine Zweiteilung<br />

der Versuchspflanzen. Das heißt, die Versuchspflanzen wurden bis Versuchende<br />

(32 Tage nach der Inokulation) entweder weiterhin bei normal vorherrschender<br />

Luftfeuchte „trocken“ beziehungsweise unter gesättigter Luftfeuchte „feucht“<br />

kultiviert.<br />

Pflanzen des Versuchsgliedes 10/18 wurden für die ersten zehn Tage unter<br />

gesättigten Bedingungen kultiviert. Es folgte eine Kultivierung unter normal<br />

vorherrschender Luftfeuchte (Trockenphase) von acht Tagen Dauer, mit<br />

anschließender Weiterkultivierung (ab Tag 18) entweder unter trockenen<br />

beziehungsweise gesättigten Luftfeuchten, bis zum 32. Tag nach der Inokulation.<br />

Entsprechendes gilt für die anderen Versuchglieder (12/19, 14/22 und 18/25). Die<br />

erste Zahl steht für die erste Phase der Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte, die<br />

zweite Zahl benennt den Tag nach Inokulation, ab dem die Versuchspflanzen<br />

zweigeteilt wurden und entweder weiterhin „trocken“ beziehungsweise erneut<br />

„feucht“ kultiviert wurden.<br />

In einem weiteren Versuch unter Klimakammerbedingungen (20 °C für 14 Stunden<br />

und 15 °C für zehn Stunden bei 16 Stunden Licht) wurden inokulierte<br />

Feldsalatpflanzen bis zum sichtbaren Befall an allen Pflanzen (neun Tage nach<br />

Inokulation) bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert. In der daran anschließenden<br />

Trockenphase wurden alle Pflanzen der Versuchsglieder bei 88 % relativer<br />

Luftfeuchte kultiviert und die darauffolgende, erneute Kultivierung der Pflanzen<br />

unter gesättigter beziehungsweise normal vorherrschender Luftfeuchte (bei jeweils<br />

der Hälfte der Pflanzen) wurde im wöchentlichen Abstand bis Tag 37 nach der<br />

Inokulation ausgeweitet. Das heißt befallene, Symptom tragende Pflanzen wurden<br />

26


MATERIAL UND METHODEN<br />

bis 16, 23, 30 und 37 Tage nach Inokulation bei trockenen Bedingungen kultiviert.<br />

Daran anschließend wurden die Hälfte der Pflanzen weiterhin trocken und die andere<br />

Hälfte erneut unter gesättigten Luftfeuchten kultiviert (wie oben bereits beschrieben)<br />

und zu verschiedenen Tagen nach der Inokulation bonitiert.<br />

2.12.3.2 Einfluss der Blattnässedauer unmittelbar nach der Inokulation<br />

In einem zweiten Versuchsansatz wurde die Dauer der vorherrschenden Luftfeuchte<br />

in der Klimakammer nach der Inokulation variiert. Die Klimakammer wurde dabei<br />

auf Temperaturen von 20 °C für 14 Stunden und 15 °C für 10 Stunden bei<br />

16 Stunden Licht eingestellt. Die Pflanzen wurden 0, 6, 9, 12, 24, 48 und 72 Stunden<br />

nach der Inokulation unter gesättigter Luftfeuchte kultiviert. Nach jeweils sieben<br />

Tagen „Trockenheit“ bei 85 % relativer Luftfeuchte wurde die Hälfte der Pflanzen<br />

der jeweiligen Versuchsglieder bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert.<br />

Die Pflanzen wurden ab dem neunten Tag nach der Inokulation bonitiert. Bonitiert<br />

wurden dabei sowohl die Pflanzen, die nach einer Trockenphase erneut bei<br />

gesättigter Luftfeuchte kultiviert wurden, als auch die Pflanzen, die bis Versuchende<br />

bei normal vorherrschender Luftfeuchte wuchsen. Die Bonitur von Pflanzen, die<br />

zunächst für 48 und 72 Stunden bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert wurden, wurde<br />

am neunten Tag nach der Inokulation lediglich an Pflanzen innerhalb der<br />

Trockenperiode vorgenommen. Ab der zweiten Bonitur (13 dpi) wurden die Pflanzen<br />

aus allen Varianten entweder als trocken oder feucht weiterkultiviert und bonitiert.<br />

Dieser Versuch wurde ebenfalls bei einer konstanten Temperatur von 20 °C mit<br />

12 Stunden Licht am Tag für die ersten 96 Stunden nach der Inokulation und danach<br />

mit einem Tag/Nacht-Rhythmus von 20 °C Tag und 15 °C Nacht durchgeführt.<br />

Als Vergleich zu beiden Temperaturvarianten wurden inokulierte Pflanzen, die über<br />

die gesamte Zeit des Versuches dauerhaft bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert<br />

wurden, ebenfalls hinsichtlich der Befallsstärke bonitiert.<br />

27


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.12.4 Einfluss der Inokulumdichte auf die Infektion<br />

Es wurden Feldsalatpflanzen im Laubblattstadium mit einzelnen<br />

A. valerianellae-Isolaten (6.1.a, 16619, 552) in verschiedenen Konzentrationen<br />

inokuliert und in der Klimakammer unter gesättigter Luftfeuchte aufgestellt. Die<br />

Konzentration der Isolate lag dabei zwischen 10 2 cfu/ml und 10 7 cfu/ml. Zwischen<br />

dem 5. und dem 19. Tag nach der Inokulation wurde die Anzahl an Symptom<br />

tragenden Pflanzen ermittelt. Die Bewässerung erfolgte über das Anstauverfahren.<br />

28


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.13 <strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit<br />

2.13.1 Einfluss der Sorte auf die Infektion<br />

Es wurden für diesen Versuch die Sorten AV-2, AV-3, AV-4, AV-5, AV-6, AV-7,<br />

AV-8, AV-9, AV-10, AV-11, AV-12, AV-14 und AV-15 der Züchterhäuser Clause<br />

Tézier, Enza Zaden, Rijk Zwaan und Nunhems untersucht. Des Weiteren war die<br />

Wildform V. rimosa (AV-13) Gegenstand der <strong>Untersuchungen</strong> zum Einfluss der<br />

Sorte auf die Infektion. Die Aussaat fand am 16.11.2007 (erste Wiederholung) und<br />

am 14.01.2008 (zweite Wiederholung) statt. Am 31. (1. Wiederholung)<br />

beziehungsweise 35. (2. Wiederholung) Tag nach der Aussaat wurden die Pflanzen<br />

im Laubblattstadium inokuliert. Für die Sprühinokulation wurde ein Isolategemisch<br />

mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml verwendet. Die Pflanzen wurden für 18 Tage<br />

bei gesättigter Luftfeuchte im Gewächshaus randomisiert kultiviert (zwischen 13 °C<br />

und 24 °C bei 12 Stunden Kunstlicht im ersten Versuch, höhere Temperaturen<br />

zwischen 20 °C bis 29 °C bei 12 Stunden Kunstlicht im zweiten Versuch) und<br />

abschließend bezüglich Befallstärke und Befallshäufigkeit ausgewertet.<br />

2.13.2 Einfluss der Sorte und des Isolates auf die Infektion<br />

Um zu testen, ob einzelne Isolate unterschiedlicher Herkunft bei verschiedenen<br />

Feldsalatsorten zu unterschiedlichen Symptomausprägungen führen, wurden drei<br />

Sorten (AV-1, AV-5, AV-3) und eine Wildart V. rimosa (AV-13) im<br />

Laubblattstadium mit jeweils vier Isolaten (6.1.a, 553, 16619, IV2) inokuliert. Nach<br />

der Sprühinokulation (am 10.03.2009 in der ersten Wiederholung und am 30.03.2009<br />

in der zweiten Wiederholung) wurden die Pflanzen in einer randomisierten<br />

Blockanlage unter Gewächshausbedingungen (zwischen 9 °C und 34 °C in der ersten<br />

Wiederholung beziehungsweise zwischen 2 °C und 45 °C in der zweiten<br />

Wiederholung) bis Versuchende dauerhaft unter gesättigter Luftfeuchte kultiviert.<br />

Die Konzentration der am 10.03.2009 verwendeten Isolate belief sich auf 10 4 cfu/ml<br />

(Isolate 16619, IV2) und 10 6 cfu/ml (Isolate: 6.1.a, 553). Bei der Inokulation 20 Tage<br />

später wurde eine Konzentration von 10 5 cfu/ml für alle Isolate verwendet. Die<br />

29


MATERIAL UND METHODEN<br />

Endbonitur von Befallsstärke und Befallshäufigkeit fand für beide Wiederholungen<br />

16 Tage nach der Inokulation statt.<br />

2.13.3 Einfluss der Inokulumdichte und der Sorte auf die Infektion<br />

In einem Versuch zum Einfluss der Inokulumdichte und der Sorte auf die Infektion<br />

wurden Feldsalatpflanzen zweier unterschiedlicher Sorten (AV-9 und AV-5) und die<br />

Wildart V. rimosa (AV-13) im Laubblattstadium mit einem Isolategemisch (aus<br />

6.1.a, 16619, IV2, 553) inokuliert und anschließend unter gesättigter Luftfeuchte im<br />

Gewächshaus aufgestellt. Die Konzentrationen der Inokula lagen dabei zwischen<br />

10 2 cfu/ml und 10 6 cfu/ml. Es wurde an drei Boniturterminen (zwischen Tag sieben<br />

und Tag 20) die Anzahl an Symptom tragenden Pflanzen ermittelt. Die Pflanzen<br />

wurden über das Anstauverfahren bewässert.<br />

30


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.14 Versuche zum Übertragungsweg von <strong>Acidovorax</strong><br />

2.14.1 Boden<br />

valerianellae<br />

Bei der Überprüfung, wie lange das Bakterium im Boden überdauern kann, wurden<br />

am 09.09.2009 nicht-infiziertes und infiziertes Blattmaterial mit A. valerianellae<br />

jeweils in Boden (Schifferstadt, Pfalz, Deutschland) eingemischt. Die Böden wurden<br />

anschließend in Containern im Erdreich eingesenkt (Abb. 2.5). Damit sollten die<br />

natürlichen Bodenverhältnisse in Abhängigkeit der bodenbiologischen Aktivität und<br />

Umsetzung mit der gegebenen Witterung nachgeahmt werden. Der Nachweis<br />

erfolgte im monatlichen Abstand durch die Aussaat von gesundem Saatgut (Sorte<br />

AV-1) in Proben dieser Böden (Abb. 2.6), die jeweils in Einheiten von ca. 800 g<br />

Boden entnommen wurden. In vier Reihen wurden jeweils 15 Samen abgelegt und<br />

mit Perlitte abgedeckt. Die sich entwickelnden Pflanzen wurden in der Klimakammer<br />

bei 20 °C Tag- und 15 °C Nachttemperatur bei 16 Stunden Licht unter gesättigten<br />

Luftfeuchten bis Versuchende (etwa 12 Wochen nach der jeweiligen Aussaat)<br />

inkubiert. Die Pflanzen wurden bei Bedarf gegossen, so dass es teilweise zum<br />

Hochspritzen von Bewässerungstropfen und Bodenpartikeln kommen konnte.<br />

Blattbereiche mit für A. valerianellae typischen Symptomen wurden mittels TAS-<br />

ELISA auf einen A. valerianellae-Befall untersucht.<br />

Dieser Versuchsansatz wurde mit Boden vom Julius Kühn-Institut, Quedlinburg,<br />

Deutschland freundlicherweise von Frau Katja Thiele im März 2010 für die Dauer<br />

von acht Monaten wiederholt.<br />

31


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.5: Container mit kontaminiertem und nicht<br />

kontaminiertem Boden (durch Einarbeitung von nicht-<br />

infiziertem und infiziertem Blattmaterial) für sukzessive<br />

Probenentnahme (einmal pro Monat) über einen Zeitraum von<br />

bis zu einem Jahr (Standort Schifferstadt, Deutschland).<br />

32


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.6: Aussaat von gesundem Saatgut (Sorte Favor) in mit<br />

A. valerianellae kontaminierten und nicht-kontaminierten Boden (durch<br />

Einarbeitung von nicht-infiziertem und infiziertem Blattmaterial) <strong>zur</strong><br />

Überprüfung der Überdauerung von A. valerianellae-Bakterien im Boden. Die<br />

Abdeckung der Samen erfolgte mit Perlitte.<br />

2.14.2 Alternative Wirtspflanzen<br />

Um den Wirtspflanzenkreis von A. valerianellae einzugrenzen, wurden<br />

Infektionsversuche mit verschiedenen Pflanzenarten durchgeführt. Als mögliche<br />

Wirtspflanzen von A. valerianellae wurden Gemüse- und Ackerbaukulturen, die in<br />

einem unter Praxisbedingungen vorkommenden Fruchtwechsel mit Feldsalat<br />

angebaut werden, sowie verschiedene Unkräuter geprüft. Der Befall potentieller<br />

alternativer Wirtspflanzen wurde zunächst visuell und später mittels TAS-ELISA<br />

geprüft.<br />

33


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.14.2.1 Alternative Wirtspflanzen I<br />

In einem ersten Versuch wurde bei einem breiten Artenspektrum (Tab. 2.2) und<br />

Feldsalat als anfälligem Standard in einzelne Blätter die A. valerianellae-Suspension<br />

eines Isolategemisches mit einer Konzentration von 10 8 cfu/ml infiltriert und auf die<br />

gesamte Pflanze gesprüht. Anschießend erfolgte die Kultivierung der Pflanzen bei<br />

gesättigter Luftfeuchte in der Klimakammer (20 °C Tag-, 15 °C Nachttemperatur bei<br />

16 Stunden Licht). Zwischen dem 1. Tag und 20. Tag nach Infiltration<br />

beziehungsweise Sprühinokulation wurden die Pflanzen auf eine Veränderung der<br />

Blattstrukturen im Vergleich <strong>zur</strong> Kontrolle (Infiltration und Sprühinokulation mit<br />

0,85 %-iger Natriumchloridlösung) visuell überprüft. Die Überprüfung erfolgte dabei<br />

sowohl an infiltrierten Blattbereichen als auch an Blattbereichen, die durch Sprühen<br />

inokuliert wurden.<br />

34


MATERIAL UND METHODEN<br />

Tab 2.2: Verwendete Pflanzen aus elf Familien <strong>zur</strong> Überprüfung ihrer Eignung als alternative<br />

Wirtspflanzen von A. valerianellae nach Infiltration und Sprühinokulation.<br />

1 diese Pflanzen konnten aufgrund der kleinen Blattfläche nicht in einzelne Blätter infiltriert<br />

werden.<br />

Familie Art<br />

Valerianaceae<br />

(Baldriangewächse)<br />

Amaranthaceae<br />

(Fuchsschwanzgewächse)<br />

Asteraceae<br />

(Korbblütler)<br />

Brassicaceae<br />

Valerianella locusta (L.)<br />

(Feldsalat)<br />

Amaranthus retroflexus (L.)<br />

(Zurückgekrümmter Fuchsschwanz)<br />

Chenopodium hybridum (L.)<br />

(Bastard-Gänsefuß)<br />

Chenopodium album (L.)<br />

(Weißer Gänsefuß)<br />

Lactuca sativa (L.)<br />

(Batavia-Salat)<br />

Lactuca sativa (L.)<br />

(Eissalat)<br />

Matricaria chamomilla (L.) 1<br />

(Kamille)<br />

Senecio vulgaris (L.)<br />

(Gemeines Kreuzkraut)<br />

Brassica rapa ssp. pekinensis (Lour.) Hanelt<br />

(Chinakohl)<br />

(Kreuzblütengewächse) Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.<br />

Caryophyllaceae<br />

(Nelkengewächse)<br />

Fabaceae<br />

(Hirtentäschel)<br />

Stellaria media (L.) Vill.<br />

(Vogelmiere)<br />

Phaseolus vulgaris (L.)<br />

(Buschbohne)<br />

(Hülsenfrüchtler) Pisum sativum (L.)<br />

(Markerbse)<br />

35


MATERIAL UND METHODEN<br />

Tab 2.2 – Fortsetzung:<br />

Familie Art<br />

Hydrophylloideae<br />

(Wasserblattgewächse)<br />

Lamiaceae<br />

(Lippenblütler)<br />

Plantaginaceae<br />

Phacelia tanacetifolia (Juss.) 1<br />

(Rainfarn-Phacelie)<br />

Lamium album (L.)<br />

(weiße Taubnessel)<br />

Plantago major (L.)<br />

(Breitwegerich)<br />

(Wegerichgewächse) Veronica persica (Poir.)<br />

Poaceae<br />

(Süßgräser)<br />

Portulaceae<br />

(Portulakgewächse)<br />

(Persischer Ehrenpreis)<br />

Eleusine coracana (L.) Gaertn.<br />

(Fingerhirse)<br />

Portulaca oleracea (L.)<br />

(Portulak)<br />

36


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.14.2.2 Alternative Wirtspflanzen II<br />

In einem zweiten Versuch wurden Pflanzen aus sechs Familien (Tab. 2.3) und<br />

Feldsalat als anfälligem Standard mittels Sprühinokulation mit einer<br />

A. valerianellae-Suspension eines Isolategemisches mit einer Konzentration von<br />

10 8 cfu/ml inokuliert. Für die ersten 48 Stunden sowie 28 bis 30 Tage nach<br />

Inokulation wurden die Pflanzen bei gesättigter Luftfeuchte im Gewächshaus<br />

kultiviert. Am 10. Tag nach der Inokulation sowie am 25. und 30. Tag nach der<br />

Inokulation wurden die Pflanzen visuell auf eine Veränderung in der Blattstruktur<br />

bonitiert. Als Vergleich wurden entsprechende mit 0,85 %-iger<br />

Natriumchloridlösung inokulierte Kontrollpflanzen herangezogen.<br />

37


MATERIAL UND METHODEN<br />

Tab 2.3: Verwendete Pflanzen aus sieben Familien <strong>zur</strong> Überprüfung der Eignung als<br />

Wirtspflanzen von A. valerianellae (Alternative Wirtspflanzen II) nach Sprühinokulation.<br />

Familie Art<br />

Valerianaceae<br />

Valerianella locusta (L.)<br />

(Baldriangewächse)<br />

(Feldsalat)<br />

Beta vulgaris subsp. vulgaris var. conditiva (L.)<br />

Amaranthaceae<br />

(Rote Bete)<br />

(Fuchsschwanzgewächse) Spinacia oleracea (L.)<br />

Apiaceae<br />

(Doldenblütler)<br />

Brassicaceae<br />

(Kreuzblütengewächse)<br />

(Spinat)<br />

Foeniculum vulgare (L.) Mill.<br />

(Fenchel)<br />

Daucus carota subsp. sativus (Hoffm.) Schübl. et G.<br />

Martens (Möhre)<br />

Petroselium crispum (Mill.) Nyman & A.W. Hill<br />

(Petersilie, glatt und kraus)<br />

Raphanus sativus subsp. oleiformes (L.)<br />

(Ölrettich)<br />

Raphanus sativus subsp. sativus (L.)<br />

(Radies)<br />

Raphanus sativus (L.)<br />

(Rettich)<br />

Eruca sativa (L.)<br />

(Rucola)<br />

Phaseolus vulgaris (L.)<br />

Fabaceae<br />

(Buschbohne)<br />

(Hülsenfrüchtler) Pisum sativum (L.)<br />

Poaceae<br />

(Süßgräser)<br />

Solanaceae<br />

(Nachtschattengewächse)<br />

(Markerbse)<br />

Zea mays (L.)<br />

(Mais)<br />

Capsicum annuum (L.)<br />

(Paprika)<br />

38


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.14.2.3 Alternative Wirtspflanzen III<br />

In einem dritten Versuchsansatz wurde geprüft, wie lange das Bakterium in sieben<br />

Pflanzenarten aus fünf Familien (Tab. 2.4) lebensfähig ist und ob diese Pflanzen als<br />

potentielle Wirte für das Bakterium geeignet sind. Dazu wurde in jeweils acht Blätter<br />

jeder Versuchspflanze sowie Feldsalat als anfälligem Standard eine A. valerianellae-<br />

Suspension aus einem Isolategemisch mit der Konzentration von 10 8 cfu/ml injiziert.<br />

Die Injektion erfolgte über Nadelstiche nur auf einer Blatthälfte. Als Kontrolle wurde<br />

0,85 %-ige Natriumchloridlösung in Blatthälften weiterer Versuchspflanzen infiziert.<br />

Die Pflanzen wurden insgesamt fünf Wochen auf Veränderungen im Vergleich <strong>zur</strong><br />

Kontrolle untersucht. Die ersten 12 Tage nach der Inokulation wurden die Pflanzen<br />

bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert, um den Bakterien eine optimale Umgebung zu<br />

bieten. Danach erfolgte die Kultur bei der im Gewächshaus vorherrschenden<br />

Luftfeuchtigkeit. Nach 12 Tagen unter gesättigten Bedingungen erfolgte eine erste<br />

Untersuchung der inokulierten Blätter. Der Nachweis lebensfähiger Bakterien<br />

erfolgte über Ausplattieren von Pflanzensaftproben von den mit 70 %-igem Alkohol<br />

oberflächendesinfizierten, injizierten und den nicht-injizierten Blatthälften auf KB-<br />

Agarschalen (plus Cycloheximid). Gewachsene Bakterienkolonien wurden<br />

anschließend näher charakterisiert (Fluoreszenz, Gramreaktions-Test, Mikrobiologie<br />

Bactident® Oxidase-Test, Hypersensitivitätsreaktion, indirekter TAS-ELISA).<br />

Die Pflanzen wurden über die Dauer des Versuches so gegossen, dass die injizierten<br />

Blattbereiche weder berührt noch feucht wurden.<br />

39


MATERIAL UND METHODEN<br />

Tab. 2.4: Verwendete Pflanzen aus sechs Familien <strong>zur</strong> Überprüfung ihrer Eignung als<br />

alternative Wirtspflanzen von A. valerianellae nach Stichinokulation.<br />

Familie Art<br />

Valerianaceae<br />

(Baldriangewächse)<br />

Amaranthaceae<br />

Valerianella locusta (L.)<br />

(Feldsalat)<br />

Beta vulgaris subsp. vulgaris var. conditiva (L.)<br />

(Rote Bete)<br />

(Fuchsschwanzgewächse) Spinacia oleracea (L.)<br />

Apiaceae<br />

(Doldenblütler)<br />

Asteraceae<br />

(Korbblütler)<br />

Brassicaceae<br />

(Kreuzblütengewächse)<br />

Fabaceae<br />

(Spinat)<br />

Petroselium crispum (Mill.) Nyman & A.W. Hill<br />

(Petersilie, kraus)<br />

Lactuca sativa (L.)<br />

(Eissalat)<br />

Raphanus sativus subsp. oleiformes (L.)<br />

(Ölrettich)<br />

Raphanus sativus subsp. sativus (L.)<br />

(Radies)<br />

Raphanus sativus (L.)<br />

(Rettich)<br />

Phaseolus vulgaris (L.)<br />

(Buschbohne)<br />

(Hülsenfrüchtler) Pisum sativum (L.)<br />

2.14.3 Saatgut<br />

(Markerbse)<br />

Um zu überprüfen, ob es bei der Saatgutproduktion von mit A. valerianellae-<br />

infiziertem Saatgut der Sorte AV-75 zu einer Übertragung des Bakteriums auf die<br />

Tochtergeneration kommt, wurde je ein Versuch in den Jahren 2007, 2008 und 2009<br />

angelegt. Im Vergleich dazu wurde jedes Mal eine nicht-infizierte Saatgutpartie der<br />

Sorte AV-60 ausgesät und ebenfalls bis <strong>zur</strong> Saatgutproduktion kultiviert.<br />

40


MATERIAL UND METHODEN<br />

Die Aussaat des Feldsalates erfolgte sowohl im Jahr 2007 als auch im Jahr 2008 im<br />

Monat Mai in einem Folienhaus mittels Feldsaatmaschine Type Miniair S der Firma<br />

Accord-Landmaschinen H. Weiste & Co. GmbH, Soest, Deutschland. Jede<br />

Saatgutpartie wurde in einem Abstand von 4,2 cm in der Reihe und 12,5 cm<br />

zwischen den Reihen ausgesät (10 Reihen je Saatgutpartie), wobei zuerst die nicht-<br />

infizierte Partie in die Erde abgelegt wurde, um ein Verschleppen bei der Aussaat zu<br />

verhindern. Um eine Übertragung von A. valerianellae mittels Spritzwasser bei der<br />

Beregnung (Gießwagen) zu vermeiden wurden zwischen den infizierten und nicht-<br />

infizierten Saatgutpartien Folienzäune in Höhe von einem Meter aufgebaut<br />

(Abb. 2.7, Abb. 2.9).<br />

Der Versuch <strong>zur</strong> Saatgutproduktion mit Aussaat im Jahr 2007 wurde zusätzlich in<br />

Frankreich im Freiland durchgeführt. Die Fläche wurde von der Firma Enza Zaden,<br />

Allonnes, Frankreich <strong>zur</strong> Verfügung gestellt. Die Versuchsdurchführung (Aussaat,<br />

Beregnung, Bonitur, Ernte) wurde freundlicherweise von den dort ansässigen<br />

Mitarbeitern durchgeführt. Die Beregnung erfolgte zusätzlich zu natürlichem Regen<br />

über Kreisregner. Ein Folienzaun wurde nicht aufgebaut (Abb. 2.8).<br />

Die Aussaat für die Saatgutproduktion 2009 erfolgte im November 2009 mittels einer<br />

Handsämaschine HS der Firma Sembdner Maschinenbau GmbH, Germering,<br />

Deutschland in einem Gewächshaus, wobei die Kornablage wie in den Aussaatjahren<br />

zuvor erfolgte (4,2 cm in der Reihe, 12,5 cm zwischen den Reihen). Begonnen wurde<br />

auch hier mit der Aussaat der nicht-infizierten Saatgutpartie. Beide Saatgutpartien<br />

wurden gebeizt verwendet (Beize aus Thiram, Metalaxyl und Iprodion). Die<br />

Wasserversorgung der Pflanzen erfolgte zum einen über Kopf mit Kreisregnern<br />

(das heißt plus Spritzwasser) zum anderen über Tropfbewässerung (das heißt ohne<br />

Spritzwasser). Um eine Übertragung von A. valerianellae mittels Spritzwasser zu<br />

vermeiden, wurde sowohl zwischen der infizierten und nicht-infizierten<br />

Saatgutpartie, die über Kopf beregnet wurde, ein ein Meter hoher Folienzaun<br />

aufgebaut als auch zwischen den Varianten Kopfberegnung und<br />

Tropfschlauchbewässerung (die Zaunhöhe entsprach hier der Gewächshaushöhe,<br />

Abb. 2.10).<br />

41


MATERIAL UND METHODEN<br />

Die Feldsalatpflanzen wurden für die Dauer der Saatgutproduktion auf einen<br />

A. valerianellae-Befall hin visuell überprüft und die Befallshäufigkeit (%) gezählt<br />

(Aussaat im Jahr 2007, Deutschland und Frankreich) beziehungsweise geschätzt<br />

(Aussaat in den Jahren 2008 und 2009, Deutschland).<br />

Die Ernte der Samen fand in den Jahren nach der Aussaat im Mai beziehungsweise<br />

Juni statt. Das Saatgut wurde nach der Trocknung zunächst für vier bis acht Wochen<br />

bei 4 °C gelagert, anschließend gereinigt und bis <strong>zur</strong> weiteren Verwendung bei<br />

Raumtemperatur aufbewahrt. Die Saatgutpartien (Abb. 2.11) wurden mit<br />

verschiedenen Verfahren (siehe 2.15.1) auf Kontamination beziehungsweise<br />

Befallsfreiheit geprüft. Parallel wurden bei den Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan<br />

die dort etablierten Routineprüfungen (Sweatbox-Test, anschließend Nachweis mit<br />

PCR) auf A. valerianellae-Befall durchgeführt (siehe 2.15.1.4).<br />

Die Bodenart in den Häusern war ein sandiger Lehm.<br />

42


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.7: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus<br />

gesundem (rechts) und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut<br />

(links) mit Aussaat im Jahr 2007 im Folienhaus in Deutschland.<br />

Abgrenzung durch einen Folienzaun. Beregnung über Kopf.<br />

43


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.8: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem<br />

(links) und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut (rechts) mit Aussaat im Jahr<br />

2007 im Freiland in Frankreich. (Foto: A. Schieder, Enza Zaden)<br />

Abbildung 2.9: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem<br />

(links) und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut (rechts) mit Aussaat im<br />

Jahr 2008 im Folienhaus in Deutschland. Abgrenzung durch einen<br />

Folienzaun. Beregnung über Kopf.<br />

44


MATERIAL UND METHODEN<br />

A<br />

B<br />

Abbildung 2.10: Versuchsanordnung der Saatgutproduktion aus gesundem<br />

und mit A. valerianellae-infiziertem Saatgut mit Aussaat im Jahr 2009 im<br />

gleichen Schiff eines Gewächshauses, Abgrenzung durch Folienzäune. (A):<br />

Wasserversorgung mittels Kreisregner, gesundes Saatgut rechts,<br />

kontaminiertes Saatgut links. (B): Wasserversorgung mittels<br />

Tropfbewässerung, gesundes Saatgut links, kontaminiertes Saatgut rechts.<br />

45


MATERIAL UND METHODEN<br />

Aussaatjahr<br />

2007<br />

Aussaatjahr<br />

2008<br />

Aussaatjahr<br />

2009<br />

(Verwendung<br />

von gebeiztem<br />

Saatgut)<br />

Ausgangssaatgut<br />

AV-60 (gesund)<br />

AV-61<br />

(Deutschland)<br />

aus AV-60<br />

AV-64<br />

(Tröpfchen)<br />

aus AV-60<br />

(gebeizt)<br />

AV-62<br />

aus AV-60<br />

AV-63<br />

(Frankreich)<br />

aus AV-60<br />

AV-65<br />

(Regner)<br />

aus AV-60<br />

(gebeizt)<br />

Ausgangssaatgut<br />

AV-75 (kontaminiert)<br />

AV-76<br />

(Deutschland)<br />

aus AV-75<br />

AV-79<br />

(Tröpfchen)<br />

aus AV-75<br />

(gebeizt)<br />

AV-77<br />

aus AV-75<br />

AV-78<br />

(Frankreich)<br />

aus AV-75<br />

AV-80<br />

(Regner)<br />

aus AV-75<br />

(gebeizt)<br />

Abbildung 2.11: Benennung der gewonnenen Saatgutpartien aus der gesunden Feldsalat-<br />

Saatgutpartie (AV-60, Ausgangssaatgut) und einer kontaminierten Feldsalat-Saatgutpartie<br />

(AV-75, Ausgangssaatgut) mit Aussaaten in verschiedenen Jahren (2007 bis 2009). Die<br />

Vermehrung des Ausgangssaatguts fand mit Aussaat im Jahr 2007 in Deutschland und<br />

Frankreich statt, mit Aussaat im Jahr 2008 in Deutschland. Mit der Aussaat im Jahr 2009<br />

wurde das Ausgangssaatgut gebeizt verwendet, die Bewässerung erfolgte über das<br />

Tröpfchenverfahren und über Kopf mit Kreisregnern.<br />

46


MATERIAL UND METHODEN<br />

2.15 Saatgutuntersuchungen<br />

2.15.1 Nachweismethoden von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae am Saatgut<br />

Alle verwendeten Saatgutpartien sowie die neu gewonnenen Partien aus der<br />

Saatgutproduktion (siehe 2.14.3) wurden mittels verschiedener Methoden auf eine<br />

A. valerianellae-Kontamination hin untersucht.<br />

2.15.1.1 Sweatbox-Test in der Klimakammer<br />

Für den Sweatbox-Test wurden in geschlossenen Kunststoff-Schalen zwei Liter<br />

Vermiculit ausgebracht und mit 1000 ml Wasser befeuchtet (Abb. 2.12). 5000 Samen<br />

je Saatgutpartie und Schale wurden großflächig ausgebreitet und abschließend mit<br />

einer Vermiculit-Schicht von einem Liter bedeckt. Die Schalen wurden bei nahezu<br />

100 % rel. Luftfeuchte bei 18 °C Nacht- (12 Stunden) und 25 °C Tagtemperaturen<br />

(12 Stunden, mit Licht) für bis zu 28 Tage aufgestellt. Nach dem Auflaufen wurde<br />

eine erste Befallshäufigkeit je Schale geschätzt. Bis Versuchende (28 Tage) nach<br />

Aussaat erfolgten weitere Bonituren der Befallshäufigkeit. Pflanzen mit verdächtigen<br />

Symptomen wurden im indirekten TAS-ELISA geprüft.<br />

47


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.12: Sweatbox zum Nachweis von A. valerianellae am Saatgut.<br />

(Foto: P. Krämer)<br />

2.15.1.2 Aufwuchstest im Gewächshaus<br />

Das auf einen A. valerianellae Befall zu überprüfende Saatgut wurde in<br />

Erdpresstöpfe ausgesät. Mit Beginn des sich entwickelnden Laubblatts (ca. drei bis<br />

vier Wochen nach der Aussaat) wurden die Pflanzen für bis zu 55 Tage bei<br />

gesättigter Luftfeuchte im Gewächshaus kultiviert. Die Pflanzen wurden visuell auf<br />

einen Befall mit A. valerianellae-Symptomen hin begutachtet (Abb. 2.13). Die<br />

Beobachtung der Befallshäufigkeit wurde bis zum Versuchende fortgeführt.<br />

Auffällige Pflanzen wurden mittels indirekten TAS-ELISA untersucht.<br />

48


MATERIAL UND METHODEN<br />

Abbildung 2.13: Aufwuchstest im Gewächshaus zum Nachweis von<br />

A. valerianellae am Saatgut.<br />

2.15.1.3 Ankeimmethode auf Papier<br />

0,2 g der auf A. valerianellae-Befall zu untersuchenden Saatgutpartien wurden mit<br />

0,3 ml Probenpuffer homogenisiert (Tag null) und eingefroren. Am gleichen Tag<br />

wurden die Samen (zu je 0,2 g) in jeweils drei Petrischalen, die zuvor mit<br />

Leitungswasser angefeuchtetem Filterpapier auslegt worden waren, ausgesät und bei<br />

Raumtemperatur (zwischen 20 °C und 22 °C) inkubiert. Nach vier, neun und<br />

14 Tagen nach der Aussaat wurden diese Samen beziehungsweise Keimlinge mit<br />

jeweils 0,3 ml Probenpuffer homogenisiert und ebenfalls eingefroren. Eine<br />

Untersuchung der gewonnenen Proben wurde zum gleichen Zeitpunkt mittels<br />

indirektem TAS-ELISA durchgeführt, indem Proben als Zweifachbestimmung<br />

aufgetragen, gemessen und gemittelt wurden (siehe Kapitel 2.3.5).<br />

2.15.1.4 Bestimmungen durch Fremdfirmen<br />

Die Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan untersuchten dankenswerterweise das<br />

Saatgut aus der Saatgutproduktion mittels dort etablierter Routineprüfungen auf<br />

einen A. valerianellae-Befall (Sweatbox-Test mit anschließender PCR verdächtiger<br />

49


MATERIAL UND METHODEN<br />

Pflanzen mit A. valerianellae-Symptomen). Über genauere Informationen <strong>zur</strong><br />

Methode geben die Firmen Auskunft.<br />

2.15.2 Dekontaminationsmaßnahmen (Warmwasserbehandlung<br />

und Dampfdesinfektion)<br />

Zur Prüfung von Dekontaminationsmaßnahmen am Saatgut wurden die Samen der<br />

Sorten AV-220 (gesund), AV-17 (kontaminiert) und AV-219 (kontaminiert) bei einer<br />

Warmwasserbehandlung in einen Teebeutel verpackt und in einem Wasserbad für<br />

eine bestimmte Zeit mit einer definierten Temperatur eingetaucht (Tab. 2.5). Nach<br />

dem Tauchen wurden die Samen zunächst zwischen eine Lage Handtücher gelegt,<br />

um überschüssiges Wasser zu entfernen. Anschließend wurden die Samen bei 27 °C<br />

und ca. 30 % rel. Luftfeuchte für 24 bis 48 Stunden <strong>zur</strong>ückgetrocknet.<br />

Alle Samen wurden nach erfolgter Behandlung auf ihre Keimfähigkeit hin überprüft<br />

sowie mit der Ankeimmethode auf Papier und anschließendem TAS-ELISA auf eine<br />

Reduktion beziehungsweise Eliminierung der A. valerianellae-Kontamination<br />

untersucht (siehe Kapitel 2.15.1.3).<br />

Die Interpretation der OD-ELISA-Werte wurde wie folgt durchgeführt: die<br />

Mittelwerte der Tage null der jeweiligen Behandlung wurden als Schwellenwerte für<br />

die nachfolgenden Mittelwerte der Tage vier, neun und vierzehn jeder Behandlung<br />

herangezogen. Einzelne Probenwerte (unabhängig vom Aussaattermins), die deutlich<br />

über diesem Schwellenwert lagen, galten als weiterhin A. valerianellae-positive<br />

Werte und die Probe war noch immer mit A. valerianellae belastet und nicht<br />

dekontaminiert.<br />

Des Weiteren konnte dankenswerterweise auf zwei andere Arbeitsweisen<br />

<strong>zur</strong>ückgegriffen werden. Bei der ersten Methode handelte es sich um eine<br />

Dampfdesinfektionsmaßnahme des Eidgenössischen Volkswirtschaftsdepartement<br />

EVD, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, bei der die Samen<br />

der Sorten AV-220, AV-17 und AV-219 einer Applikationstemperatur von 66 °C für<br />

90 beziehungsweise 105 Sekunden oder bei 64 °C für 120 beziehungsweise<br />

150 Sekunden ausgesetzt waren. Anschließend wurden die Samen bei 25 - 28 °C für<br />

36 Stunden rückgetrocknet.<br />

50


MATERIAL UND METHODEN<br />

Die zweite Methode wurde von einer für Saatgut spezialisierten Firma durchgeführt.<br />

Zu der Methode können allerdings keine weiteren Angaben gemacht werden, da sie<br />

ein Betriebsgeheimnis der Firma ist.<br />

Abschließend fanden auch hier eine Überprüfung der Keimfähigkeit sowie die<br />

dekontaminierende Wirkung der Methode mittels Ankeimmethode auf Papier und<br />

TAS-ELISA statt.<br />

Tabelle 2.5: Verwendete Temperaturen (°C) und Inkubationszeiten (Minuten) bei einer<br />

Warmwasserbehandlung von Feldsalatsaatgut.<br />

Warmwasserbehandlung<br />

Temperatur (°C) Zeit (Minuten)<br />

43 20<br />

47 45<br />

50 10<br />

50 20<br />

55 10<br />

55 20<br />

60 5<br />

51


ERGEBNISSE<br />

3 ERGEBNISSE<br />

3.1 <strong>Untersuchungen</strong> zu Infektionsbedingungen<br />

3.1.1 Einfluss der Temperatur auf die Infektion (in vivo)<br />

Bei den <strong>Untersuchungen</strong> wurden Feldsalatpflanzen am vierten, sechsten, zehnten und<br />

zwölften Tag nach Inokulation (dpi) bonitiert, um den Einfluss der Temperatur auf<br />

die Infektion zu erfassen (Kapitel 2.12.1). Sowohl Befallsstärke als auch<br />

Befallshäufigkeit stiegen im zeitlichen Verlauf in allen drei Temperaturvarianten an.<br />

Dabei stiegen die Befallsstärke sowie Befallshäufigkeit mit der<br />

Inkubationstemperatur an. Pflanzen, die bei 10 °C kultiviert wurden, erreichten zwölf<br />

Tage nach der Inokulation eine maximale Befallstärke von 3,3 % und eine<br />

Befallshäufigkeit von 60 %, während Pflanzen, die bei 20 °C kultiviert wurden, eine<br />

Befallstärke von 13,8 % und eine Befallshäufigkeit von 98,3 % erreichten. Zwölf<br />

Tage nach der Inokulation konnten Pflanzen, die bei 30 °C wuchsen, nicht mehr<br />

ausgewertet werden, da diese den hohen Temperaturen bei gesättigter Luftfeuchte<br />

nicht standhielten. Zehn Tage nach der Inokulation fand bei der 30 °C-Variante die<br />

letzte Bonitur statt, bei der die Pflanzen eine maximale Befallsstärke von 18,2 % und<br />

Befallshäufigkeit von 96,7 % erreichten (Abb. 3.1).<br />

In einer zweiten Wiederholung wurden lediglich die Pflanzen, die bei Temperaturen<br />

von 10 °C und 20 °C wuchsen, bonitiert. Die Pflanzen, die bei 30 °C kultiviert<br />

wurden, brachen bereits vor der ersten Bonitur zusammen und konnten somit nicht<br />

<strong>zur</strong> Auswertung herangezogen werden. Die Bonituren fanden nach zehn, 14, 19 und<br />

25 Tagen statt. 25 dpi war bei Pflanzen, die bei 20 °C kultiviert wurden, eine<br />

Schätzung der Befallsstärke nicht mehr möglich, da sie stark mit Echtem Mehltau<br />

befallen waren. Die Befallsstärke stieg bei Pflanzen, die bei 10 °C inkubiert wurden,<br />

von 0,3 % am zehnten Tag nach der Inokulation auf 5,5 % am 25. Tag nach der<br />

Inokulation konstant an. Ebenso stieg der Wert der Symptom tragenden Blattfläche<br />

bei Pflanzen, die bei 20 °C inkubiert wurden, an. Der Anteil an Symptom tragenden<br />

Pflanzen betrug am zehnten Tag nach der Inokulation 18,3 % und stieg über die<br />

Dauer des Versuches an, wobei die Pflanzen aus dieser Gruppe an einzelnen<br />

Boniturtagen eine etwas höhere Anzahl an infizierten Pflanzen aufwiesen als die<br />

52


ERGEBNISSE<br />

Pflanzen aus der Gruppe, die bei 10 °C inkubiert wurden (Abb. 3.2). Tendenziell<br />

verhielten sich die Ergebnisse aus der ersten und der zweiten Wiederholung gleich:<br />

Bei höheren Temperaturen waren sowohl Befallsstärken als auch Befallshäufigkeiten<br />

höher, allerdings war der Befall in der zweiten Wiederholung zeitlich deutlich<br />

verzögert gegenüber der ersten Wiederholung. Erste Symptome waren hier nicht wie<br />

bei der ersten Wiederholung bereits nach vier Tagen nach der Inokulation sichtbar,<br />

sondern erst 10 dpi. Des Weiteren war der Befall in der zweiten Wiederholung<br />

deutlich vermindert.<br />

Um zu überprüfen, wie der Einfluss von Temperaturen von 15 °C und 25 °C<br />

hinsichtlich Befallsstärke und Befallshäufigkeit auf die Infektion war, wurden<br />

Feldsalatpflanzen mit einem Isolategemisch (Konzentration 10 9 cfu/ml) inokuliert<br />

und bei den genannten Temperaturen unter gesättigter Luftfeuchte kultiviert. In der<br />

ersten Wiederholung wurden die Pflanzen zwischen Tag vier und Tag 14 nach der<br />

Inokulation bonitiert. Die Befallsstärke und die Befallshäufigkeit stiegen bei beiden<br />

Inkubationstemperaturen mit zunehmender Dauer unter gesättigter Luftfeuchte an,<br />

wobei erste Symptome bei Pflanzen, die bei 25 °C kultiviert wurden, vier Tage<br />

früher sichtbar waren als bei Pflanzen, die bei 15 °C kultiviert wurden. Zudem<br />

erreichten sowohl Befallsstärke als auch Befallshäufigkeit von inokulierten Pflanzen,<br />

die bei höheren Temperaturen kultiviert wurden, höhere Werte. So wurden bereits<br />

10 dpi eine Befallsstärke von 19,7 % und eine Befallshäufigkeit von 96,7 % erreicht,<br />

im Vergleich zu 5,6 % beziehungsweise 70 % bei der niedrigeren<br />

Inkubationstemperatur von 15 °C. 14 Tage nach der Inokulation wurden lediglich die<br />

Pflanzen, die bei einer niedrigeren Temperatur kultiviert wurden, <strong>zur</strong> Auswertung<br />

herangezogen. Pflanzen, die bei 25 °C kultiviert wurden, waren 14 dpi zu stark mit<br />

Echtem Mehltau befallen und konnten nicht bonitiert werden (Abb. 3.3).<br />

In der zweiten Wiederholung wurden diese Ergebnisse weitestgehend bestätigt:<br />

Pflanzen, die bei höheren Inkubationstemperaturen kultiviert wurden, zeigten höhere<br />

Befallsstärken und Befallshäufigkeiten als Pflanzen, die bei 15 °C inkubiert wurden.<br />

Zudem lagen die Werte in dieser zweiten Wiederholung insgesamt über denen, die<br />

bei der ersten Wiederholung erreicht wurden.<br />

53


ERGEBNISSE<br />

Vier Tage nach der Inokulation waren bei 25 °C Inkubationstemperatur auch hier die<br />

ersten Symptome sichtbar und somit zwei Tage früher als bei Pflanzen, die einer<br />

Temperatur von 15 °C ausgesetzt waren. 17 Tage nach der Inokulation waren alle<br />

Pflanzen bei einer Inkubationstemperatur von 25 °C infiziert und zeigten knapp 30 %<br />

Symptome auf der Blattfläche, während Pflanzen, die bei 15 °C kultiviert wurden,<br />

lediglich eine Befallsstärke von 15 % und eine Befallshäufigkeit von 95 % zeigten<br />

(Abb. 3.4).<br />

Die Temperatur besaß einen Einfluss auf die Infektion. Je höher die Temperatur war,<br />

bei der inokulierte Pflanzen kultiviert wurden, desto höher waren auch Befallsstärken<br />

und Befallshäufigkeiten. Beide Parameter nahmen innerhalb jeder gewählten<br />

Temperaturstufe, mit fortschreitender Dauer nach der Inokulation, zu.<br />

Es waren bei allen Temperaturstufen zwischen 10 °C und 30 °C nach der Inokulation<br />

Symptome an Feldsalatpflanzen sichtbar, eine Infektion demnach möglich.<br />

54


ERGEBNISSE<br />

A<br />

B<br />

Befallsstärke in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

b<br />

ab<br />

a<br />

ab<br />

ab<br />

a a<br />

a<br />

10 °C 20 °C 30 °C<br />

ab<br />

ab<br />

b<br />

b<br />

b<br />

Inkubationstemperatur<br />

4 dpi 6 dpi 10 dpi 12 dpi<br />

a<br />

ab<br />

10 °C 20 °C 30 °C<br />

b<br />

b<br />

Inkubationstemperatur<br />

4 dpi 6 dpi 10 dpi 12 dpi<br />

Abbildung 3.1: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an Feldsalatpflanzen 4, 6, 10<br />

und 12 Tage nach Inokulation (dpi) mit A. valerianellae (Isolatemix, Konzentration 10 9 cfu/ml).<br />

Bei 30 °C konnte keine Bonitur nach zwölf Tagen vorgenommen werden, da die Pflanzen<br />

abgestorben waren. Behandlungen mit gleichen Buchstaben (Boniturtage) sind nicht<br />

signifikant voneinander verschieden. Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns<br />

Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

a<br />

ab<br />

ab<br />

b<br />

b<br />

55


ERGEBNISSE<br />

A<br />

B<br />

Befallsstärke in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

a<br />

ab<br />

bc<br />

c<br />

10 °C 20 °C<br />

a<br />

b<br />

Inkubationstemperatur<br />

a<br />

ab<br />

10 dpi 14 dpi 19 dpi 25 dpi<br />

c<br />

10 °C 20 °C<br />

Inkubationstemperatur<br />

10 dpi 14 dpi 19 dpi 25 dpi<br />

Abbildung 3.2: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an Feldsalatpflanzen 10,<br />

14, 19 und 25 Tage nach Inokulation (dpi) mit A. valerianellae (Isolatemix, Konzentration<br />

10 9 cfu/ml).<br />

Bei 20 °C konnte keine Bonitur nach 25 Tagen vorgenommen werden, da die Pflanzen<br />

abgestorben waren. Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant<br />

voneinander verschieden. Die Daten der Inkubationstemperatur von 20 °C wurden mit dem<br />

Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05). Die Daten der<br />

Inkubationstemperatur von 10 °C wurden mit dem Tukey`s HSD-Test verrechnet (p < 0,05).<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

56


ERGEBNISSE<br />

A<br />

B<br />

Befallsstärke in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

a<br />

ab<br />

ab<br />

b<br />

b<br />

15 °C 25 °C<br />

b<br />

Inkubationstemperatur<br />

4 dpi 8 dpi 10 dpi 14 dpi<br />

b<br />

a<br />

a<br />

ab<br />

ab<br />

15 °C 25 °C<br />

Inkubationstemperatur<br />

4 dpi 8 dpi 10 dpi 14 dpi<br />

Abbildung 3.3: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an Feldsalatpflanzen 4,<br />

8, 10 und 14 Tage nach Inokulation (dpi) mit A. valerianellae (Isolatemix, Konzentration<br />

10 9 cfu/ml).<br />

Bei 25 °C konnte keine Bonitur nach 14 Tagen vorgenommen werden, da die Pflanzen<br />

abgestorben waren. Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant<br />

voneinander verschieden. Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns<br />

Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

b<br />

b<br />

57


ERGEBNISSE<br />

A<br />

B<br />

Befallsstärke in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

a<br />

ab<br />

ab<br />

abc<br />

bc<br />

c<br />

a<br />

ab<br />

15 °C 25 °C<br />

Inkubationstemperatur<br />

ab<br />

4 dpi 6 dpi 10 dpi 12 dpi 17 dpi<br />

b b b<br />

a a a a a<br />

15 °C 25 °C<br />

Inkubationstemperatur<br />

4 dpi 6 dpi 10 dpi 12 dpi 17 dpi<br />

Abbildung 3.4: Einfluss der Inkubationstemperatur auf die Symptombildung von<br />

A. valerianellae (A: Befallstärke in %, B: Befallshäufigkeit in %) an Feldsalatpflanzen 4, 6,<br />

10, 12 und 17 Tage nach Inokulation (dpi) mit A. valerianellae (Isolatemix, Konzentration<br />

10 9 cfu/ml).<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die<br />

Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

ab<br />

b<br />

58


ERGEBNISSE<br />

3.1.2 Einfluss des Blattalters und der Blattnässedauer auf die<br />

Infektion<br />

Der Einfluss des Balttalters sowie der Blattnässedauer auf die Ausprägung von<br />

Symptomen nach Inokulation von Feldsalatpflanzen mit A. valerianellae wurde in<br />

den hier vorgestellten <strong>Untersuchungen</strong> geprüft (Kapitel 2.12.2).<br />

Bei der einmaligen Kultur für 48 Stunden nach Inokulation unter gesättigter<br />

Luftfeuchte waren weder an den Keimblättern noch an den Laubblättern<br />

A. valerianellae typische Symptome erkennbar (Abb. 3.5).<br />

Bei einer wöchentlich wiederkehrenden Kultur unter gesättigter Luftfeuchte von<br />

48 Stunden zeigten viele der inokulierten Pflanzen im Laubblattstadium Symptome.<br />

Bereits neun Tage nach der Inokulation waren 16 Pflanzen befallen und zeigten<br />

Symptome (Abb. 3.5 B). Bei Pflanzen, die im Keimblattstadium inokuliert wurden,<br />

zeigten sich 16 Tage nach der Inokulation die ersten Symptome (an zwei Pflanzen).<br />

Ein Wert von maximal vier Symptom tragenden Pflanzen wurde aber über die Dauer<br />

von 35 Tagen nicht überschritten (Abb. 3.5 A). Die Befallshäufigkeit nahm sowohl<br />

bei Pflanzen im Keimblattstadium als auch bei Pflanzen im Laubblattstadium nach<br />

21 dpi ab und stieg bei Pflanzen im Laubblattstadium bis zu Versuchende leicht<br />

wieder an.<br />

Eine dauerhafte Abdeckung unter gesättigter Luftfeuchte hatte den größten Einfluss<br />

auf die Symptomausprägung. Pflanzen, die im Keimblattstadium inokuliert wurden,<br />

zeigten bereits nach fünf Tagen erste Symptome, wobei der Anteil an Symptom<br />

tragenden Pflanzen 12 dpi stark anstieg, 23 dpi waren alle Pflanzen befallen und<br />

zeigten Symptome (Abb. 3.5 A). Bei Pflanzen, die im Laubblattstadium inokuliert<br />

wurden, zeigten sich erste Symptome bereits nach vier Tagen und alle Pflanzen<br />

wiesen 11 dpi typische Krankheitssymptome auf (Abb. 3.5 B).<br />

59


ERGEBNISSE<br />

A<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

B<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

ab<br />

b<br />

bb<br />

a<br />

ab<br />

b<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

b<br />

b<br />

a<br />

b<br />

b<br />

a<br />

b<br />

b<br />

a<br />

b<br />

b b b b b b<br />

5 8 12 14 16 19 21 23 26 28 30 33 35<br />

ab<br />

b<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

b<br />

b<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

einmalig wöchentlich dauerhaft<br />

a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

b b b b b b b b b b bb<br />

b b b b<br />

b<br />

b<br />

4 6 9 11 14 16 18 21 23 25 28 32<br />

Tage nach Inokulation<br />

einmalig wöchentlich dauerhaft<br />

Abbildung 3.5: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) zwischen 5 und<br />

35 dpi (A) beziehungsweise zwischen 4 und 32 dpi (B) mit A. valerianellae (Isolat<br />

709/2, 10 6 cfu/ml) im Keimblattstadium (A) beziehungsweise Laubblattstadium (B) in<br />

Abhängigkeit der Blattnässedauer (einmalig, wöchentlich, dauerhaft).<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander<br />

verschieden. Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur)<br />

verrechnet (p < 0,05).<br />

b<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

a<br />

b<br />

60


ERGEBNISSE<br />

Auch das Ergebnis aus der Versuchswiederholung zeigte bei dauerhafter Inkubation<br />

unter gesättigter Luftfeuchte einen charakteristischen Verlauf von Befallsstärke und<br />

Befallshäufigkeit. So waren nach zehn Tagen bereits 70 % der Pflanzen befallen und<br />

zeigten Symptome, 2,7 % der Blattfläche einzelner Pflanzen waren dabei mit<br />

Symptomen bedeckt. Nach 19 Tagen unter dauerhaft feuchter Kultivierung waren<br />

bereits 95 % der Pflanzen Symptom tragend, während sich die Befallsstärke<br />

vervierfacht (10,6 %) hatte. Zu Versuchende (34 dpi) waren 100 % der Pflanzen<br />

infiziert und zeigte auf 1/5 der Blattfläche (20,4 %) Symptome (Abb. 3.6).<br />

Pflanzen, die nach der Inokulation im wöchentlichen Abstand unter gesättigter<br />

Luftfeuchte kultiviert wurden, zeigten über die Dauer des Versuches (bis Tag 34<br />

nach Inokulation) keine Symptome (Daten nicht gezeigt).<br />

Die Versuche zeigten, dass sowohl das Blattalter als auch die Dauer der Blattnässe<br />

einen Einfluss auf die Infektion haben. Pflanzen im Keim- und im Laubblattstadium<br />

wiesen nach erfolgter Inokulation keine Symptome auf, wenn die Blätter lediglich<br />

einmalig 48 Stunden nass waren. Waren die Blätter hingegen in wöchentlichem<br />

Abstand für 48 Stunden nass, so waren Symptome an Pflanzen sichtbar. Bei im<br />

Keimblattstadium inokulierten Pflanzen war dies zu einem späteren Zeitpunkt nach<br />

der Inokulation der Fall als bei Pflanzen, die im Laubblattstadium inokuliert worden<br />

waren. Die Befallshäufigkeit lag bei im Keimblattstadium inokulierten Pflanzen über<br />

die Dauer des Versuches auf einem niedrigeren Niveau als bei Pflanzen, die im<br />

Laubblattstadium inokuliert worden waren. Eine dauerhafte Kultivierung bei<br />

gesättigten Luftfeuchten führte bei allen inokulierten Pflanzen, unabhängig vom<br />

Blattalter, zu Symptomen. Der Zeitpunkt, zu dem alle Pflanzen Symptome zeigten,<br />

war jedoch bei Pflanzen im Laubblattstadium früher erreicht.<br />

61


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

A<br />

ab<br />

AB<br />

ab<br />

AB<br />

ab<br />

AB<br />

ab<br />

AB<br />

7 10 13 19 21 26 34<br />

Tage nach Inokulation<br />

ab<br />

Befallshäufigkeit in % Befallsstärke in %<br />

Abbildung 3.6: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) sowie der<br />

Anteil befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke in %) zwischen 7 und 34 dpi mit<br />

einem A. valerianellae-Gemisch (10 5 cfu/ml) von Pflanzen im Laubblattstadium bei<br />

dauerhafter Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

B<br />

b<br />

AB<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Befallsstärke in %<br />

62


ERGEBNISSE<br />

3.1.3 Einfluss der Blattnässedauer auf die Infektion<br />

beziehungsweise die Symptomentwicklung<br />

3.1.3.1 Einfluss der Blattnässedauer auf die Symptomentwicklung<br />

Die Prüfung des Einflusses der Blattnässedauer auf die Infektion wurde mit<br />

inokulierten Feldsalatpflanzen durchgeführt (Kapitel 2.12.3.1). Je länger die erste<br />

Phase unter gesättigten Luftfeuchten dauerte, desto höher war die Befallsstärke zu<br />

Beginn der trockenen Phase von sieben Tagen (Abb. 3.7). So lag nach acht Tagen<br />

unter gesättigten Luftfeuchten die Befallsstärke bei 12,4 % (Versuchsglied 08/15;<br />

Abb. 3.7 A), während dieser Wert innerhalb von vier Tagen auf bis zu 25,1 % anstieg<br />

(nach zwölf Tagen, Versuchsglied 12/19; Abb. 3.7 C). Nach weiteren sechs Tagen<br />

(Tag 18, Versuchsglied 18/25, Abb. 3.7 E) fiel die Befallsstärke wieder auf 16,3 %<br />

<strong>zur</strong>ück, war aber immer noch deutlich höher als zu Beginn nach acht Tagen nach der<br />

Inokulation. Die Werte waren zu diesen Zeitpunkten signifikant voneinander<br />

verschieden.<br />

Innerhalb der siebentägigen Phase unter trockenen Luftfeuchten blieb der Wert der<br />

Befallsstärke entweder annähernd konstant (Versuchsglied 08/15; Abb. 3.7 A) oder<br />

fiel immer schneller ab, je länger die erste Phase der Kultivierung unter gesättigter<br />

Luftfeuchte war (Abb. 3.7 B-E). Bei einer anschließenden Kultivierung unter<br />

gesättigten Luftfeuchten stiegen die Werte der Befallsstärke deutlich an, bei<br />

Versuchsglied 08/15 sogar dreimal so hoch wie zum Ende der Trockenphase. Der<br />

Anfangswert der Befallstärke wurde in den drei Versuchsgliedern 12/19, 14/22 und<br />

18/25 trotz erneuter Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte nicht erneut erreicht<br />

(Abb. 3.7).<br />

Auch hier waren die Werte zu diesen Zeitpunkten signifikant voneinander<br />

verschieden, ebenso wie die Werte des Versuchsglieds 10/18 (ohne Tabelle).<br />

63


ERGEBNISSE<br />

Versuchsglied 08/15<br />

A B<br />

Befallsstärke in %<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

8 10 12 14 15 18 22 25 28 32<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

C Versuchsglied 12/19<br />

D<br />

Befallsstärke in %<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

12 14 18 19 22 25 28 32<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Befallsstärke in %<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Befallsstärke in %<br />

Befallsstärke in %<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

Versuchsglied 18/25<br />

18 22 25 28 32<br />

Tage nach Inokulation<br />

5<br />

0<br />

trocken feucht<br />

Versuchsglied 10/18<br />

10 12 14 18 22 25 28 32<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Versuchsglied 14/22<br />

14 18 22 25 28 32<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Abbildung 3.7: Auswirkungen auf die Befallsstärke (in %) unterschiedlicher<br />

Kultivierungsphasen unter trockenen und feuchten Bedingungen nach Inokulation mit<br />

A. valerianellae.<br />

E<br />

Die Pflanzen wurden bis 8 (A), 10 (B), 12 (C), 14 (D), und 18 (E) dpi feucht kultiviert, ab<br />

15 (A), 18 (B), 19 (C), 22 (D), und 25 (E) dpi wurde die Hälfte der Pflanzen trocken, die<br />

andere Hälfte feucht weiterkultiviert.<br />

64


ERGEBNISSE<br />

In dem zweiten Versuchsansatz waren 9 dpi an allen Pflanzen Symptome sichtbar.<br />

Die Anfangsbefallstärke lag dabei bei 1,6 %. Über die Dauer von 37 Tagen nach der<br />

Inokulation (davon neun Tage unter gesättigter Luftfeuchte) nahm die Befallsstärke<br />

lediglich um 1 % auf 2,6 % zu (Tab. 3.1). Wurde eine Hälfte der Pflanzen erneut bei<br />

gesättigter Luftfeuchte kultiviert, so stieg die Befallsstärke wieder an. Der Anstieg<br />

war umso höher, je länger die zweite Phase der Kultur bei gesättigter Luftfeuchte<br />

dauerte, mit Ausnahme der Pflanzen, bei denen eine kurze trockene Phase von sieben<br />

Tagen Dauer, dazwischen geschalten wurde. Auffallend war, dass selbst nach einer<br />

28-tägigen Kultivierung unter trockenen Bedingungen die Befallsstärke anstieg. So<br />

wurde am 38. Tag nach der Inokulation eine Befallsstärke von 3,5 % beobachtet, die<br />

innerhalb von 13 Tagen (51 dpi) auf einen Wert von 4,7 % zunahm (Tab. 3.2).<br />

Eine, nach erfolgter Inokulation von Feldsalatpflanzen, erste Kultivierungsphase<br />

unter gesättigten Luftfeuchten führte mit zunehmender Dauer zu höheren<br />

Befallsstärken und bestätigte vorangegangene Ergebnisse. In einer sich daran<br />

anschließenden Phase, bei der die Pflanzen bei normal vorherrschender Luftfeuchte<br />

kultiviert wurden, blieb der Wert der Befallsstärke entweder auf dem Niveau<br />

bestehen oder fiel ab, das heißt die Schwere der Symptome war rückläufig. Bei einer<br />

sich an diese Trockenperiode anschließenden erneuten Kultivierung unter gesättigten<br />

Luftfeuchten stiegen die Werte der Befallsstärke erneut an.<br />

Deutlich sichtbare und typische A. valerianellae-Symptome an Feldsalatpflanzen<br />

wurden durch für Bakterien ungünstige, kurzfristige Bedingungen (normal<br />

vorherrschende Luftfeuchte) nicht vollständig eliminiert. Traten anschließend erneut<br />

günstige Bedingungen (gesättigte Luftfeuchte) für A. valerianellae auf, so führte dies<br />

zu einem sich fortsetzenden Krankheitsverlauf und die Befallsstärke nahm zu.<br />

Trockenperioden von bis zu 28 Tagen überlebte das Bakterium somit in<br />

Feldsalatpflanzen.<br />

65


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.1: Befallsstärke (% nekrotische Blattfläche) 9, 16, 23, 30 und 37 Tage nach<br />

Inokulation (dpi) mit einem A. valerianellae-Gemisch (Konzentration 10 8 cfu/ml). Bis 9 dpi<br />

erfolgte die Kultur bei gesättigter Luftfeuchte, anschließend ohne erhöhte Luftfeuchtigkeit.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die<br />

Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

Tage nach Inokulation<br />

(dpi)<br />

Befallsstärke in % Signifikanz (p < 0,05)<br />

9 1,6 a<br />

16 2,1 a<br />

23 1,9 a<br />

30 2,5 a<br />

37 2,6 a<br />

66


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.2: Befallsstärke (% nekrotische Blattfläche) 38, 43 und 51 Tage nach Inokulation (dpi)<br />

mit einem A. valerianellae-Gemisch (Konzentration 10 8 cfu/ml). Einer zu Beginn neuntägigen<br />

Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte folgten Phasen unterschiedlicher Dauer unter<br />

normal vorherrschenden Luftfeuchten (zwischen 7 und 28 Tagen), bevor sich eine erneute<br />

Kultur unter gesättigter Luftfeuchte anschloss.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die<br />

Daten wurden mit dem Tukey`s HSD-Test verrechnet (p < 0,05).<br />

Tage nach<br />

Inokulation<br />

(dpi), davon 9<br />

Tage unter<br />

gesättigter<br />

Luftfeuchte<br />

38<br />

43<br />

51<br />

Davon Tage<br />

unter<br />

normaler<br />

Luftfeuchte<br />

Davon Tage<br />

unter<br />

erneuter<br />

gesättigter<br />

Luftfeuchte<br />

Befallsstärke<br />

in %<br />

Signifikanz<br />

(p < 0,05)<br />

7 22 9,2 ab<br />

14 15 10,8 b<br />

21 8 4,1 a<br />

28 1 3,5 a<br />

7 27 8,3 ab<br />

14 20 11,3 b<br />

21 13 5,9 a<br />

28 6 4,5 a<br />

7 35 9,2 ab<br />

14 28 12,1 b<br />

21 21 8,6 ab<br />

28 14 4,7 a<br />

3.1.3.2 Einfluss der Blattnässedauer unmittelbar nach der Inokulation<br />

Inokulierte Feldsalatpflanzen wurden mit einer Blattnässedauer von bis zu 72<br />

Stunden kultiviert (Kapitel 2.12.3.2).<br />

Die Antrocknungsdauer des Bakteriensprühnebels nach der Inokulation betrug in<br />

etwa fünf Stunden.<br />

67


ERGEBNISSE<br />

Bei Pflanzen, die nach der Inokulation dauerhaft unter gesättigter Luftfeuchte<br />

kultiviert wurden, zeigte sich eine kontinuierlich ansteigende Befallsstärke zwischen<br />

dem neunten und 27. Tag nach der Inokulation (Abb. 3.8). So stieg diese von einem<br />

Anfangsbefall von 0,4 % (konstante Temperaturen für die ersten 96 Stunden)<br />

beziehungsweise 1,4 % (Wechseltemperaturen) auf 21 % beziehungsweise 29,9 %<br />

an. Pflanzen, die sofort nach der Inokulation unter gesättigter Luftfeuchte bei<br />

Wechseltemperaturen kultiviert wurden, zeigten eine höhere Befallsstärke, wobei der<br />

Wert sogar drei bis vier Tage früher erreicht wurde als bei Pflanzen, die zunächst bei<br />

einer konstanten Temperatur von 20 °C kultiviert wurden. So wurde beispielsweise<br />

eine Befallsstärke von 5,3 % (unter Wechseltemperaturen) am 13. Tag nach der<br />

Inokulation erreicht, während sie bei zunächst unter konstanten Temperaturen<br />

kultivierten Pflanzen erst nach 16 Tagen (5,2 %) erreicht wurde.<br />

Bei Pflanzen, die nach der Inokulation für bis zu 72 Stunden bei gesättigter<br />

Luftfeuchte kultiviert wurden und anschließend unter trockenen Bedingungen<br />

wuchsen, zeigten sich in keinem Fall Symptome (Abb. 3.9 und 3.10). Pflanzen, die<br />

nach einer jeweils wöchentlichen Trockenperiode erneut dauerhaft bei gesättigter<br />

Luftfeuchte kultiviert wurden, zeigten, unabhängig von der ersten<br />

Temperaturführung während der ersten 96 Stunden, ein einheitliches Bild: alle<br />

Pflanzen zeigten zwischen dem 20. und 27. Tag nach der Inokulation Symptome.<br />

Die Ergebnisse zeigten, dass die Temperaturführung einen gewissen Einfluss auf den<br />

zeitlichen Krankheitsverlauf inokulierter Pflanzen besaß. So wurde eine<br />

Befallshäufigkeit von 100 % unter Wechseltemperaturen schneller erreicht als bei<br />

Pflanzen, die erst nach 96 Stunden bei konstanten Temperaturen den<br />

Wechseltemperaturen ausgesetzt waren. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von<br />

Pflanzen, die dauerhaft bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert wurden. Die Variante<br />

ohne zusätzliche feuchte Abdeckung bei konstant 20 °C bildete hier allerdings eine<br />

Ausnahme, hier waren am Tag 20 nach der Inokulation lediglich knapp 85 % der<br />

Pflanzen Symptom tragend. Dieser Wert ging innerhalb von weiteren sieben Tagen<br />

unter gesättigter Luftfeuchte sogar auf 82 % <strong>zur</strong>ück (Abb. 3.10).<br />

Aus den Ergebnissen wurde deutlich, dass eine Blattnässedauer unter gesättigter<br />

Luftfeuchte einen großen Einfluss auf inokulierte Pflanzen und deren<br />

Befallsausprägung besitzt, wobei bereits eine Dauer von ca. 5 Stunden für das<br />

68


ERGEBNISSE<br />

Antrocknen des Sprühfilms nach Inokulation für eine Infektion ausreichend war und<br />

die Infektion nicht durch eine siebentägige Trockenperiode gestoppt wurde.<br />

Tage nach Inokulation<br />

27 dpi<br />

23 dpi<br />

20 dpi<br />

16 dpi<br />

13 dpi<br />

9 dpi<br />

a<br />

ab<br />

a<br />

abc<br />

ab<br />

abc<br />

abc<br />

bc<br />

abc<br />

0 10 20 30 40<br />

Befallsstärke in %<br />

Wechseltemperaturen konstante Temperaturen für die ersten 96 Stunden<br />

Abbildung 3.8: Befallsstärke (%) zwischen Tag 9 und Tag 27 nach der Inokulation (dpi)<br />

mit einem A. valerianellae-Gemisch (Konzentration 10 8 cfu/ml) unter dauerhafter<br />

Kultivierung bei gesättigten Luftfeuchten. Die Pflanzen wurden entweder sofort<br />

Wechseltemperaturen (15 °C Nacht, 20 °C Tag) ausgesetzt beziehungsweise für die<br />

ersten 96 Stunden nach der Inokulation bei konstant 20 °C kultiviert.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet<br />

(p < 0,05).<br />

c<br />

bc<br />

c<br />

69


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

6 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

a<br />

trocken feucht<br />

12 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a a a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

48 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a<br />

a a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

ohne zusätzliche feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

a<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

a<br />

a<br />

9 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a a a a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

24 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

72 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Abbildung 3.9: Auswirkungen unterschiedlich langer Kultivierungsphasen bei gesättigter<br />

Luftfeuchte nach Sprühinokulation mit A. valerianellae (zwischen null und 72 Stunden plus 5<br />

Stunden Antrocknungsdauer) auf die Befallsentwicklung bei Feldsalat. Versuch A.<br />

Nach einer sich an die Inokulation jeweils anschließenden Trockenphase von 7 Tagen wurde die<br />

Befallshäufigkeit (in %) ab dem neunten Tag bis zum 27. Tag nach der Inokulation unter<br />

gesättigten Luftfeuchte-Bedingungen („feucht“) und normalen Luftfeuchte-Bedingungen<br />

(„trocken“) erhoben. Die Kultivierung der Pflanzen erfolgte in der Klimakammer bei<br />

Wechseltemperaturen (20 °C Tag, 15 °C Nacht) mit 16 Stunden Licht. Behandlungen mit<br />

gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die Daten wurden mit dem<br />

Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

a<br />

a<br />

a<br />

70


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

6 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a a<br />

a a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

12 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a<br />

a a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

48 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

a<br />

ohne zusätzliche feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

a<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

a<br />

a<br />

9 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a a<br />

a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

24 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a a a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

a<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

72 Stunden feuchte Inkubation nach Inokulation<br />

a<br />

a a<br />

a<br />

9 13 16 20 23 27<br />

Tage nach Inokulation<br />

trocken feucht<br />

Abbildung 3.10: Auswirkungen unterschiedlich langer Kultivierungsphasen bei gesättigter<br />

Luftfeuchte nach Sprühinokulation mit A. valerianellae (zwischen null und 72 Stunden plus 5<br />

Stunden Antrocknungsdauer) auf die Befallsentwicklung bei Feldsalat. Versuch B.<br />

Nach einer sich daran jeweils anschließenden Trockenphase von 7 Tagen wurde die<br />

Befallshäufigkeit (in %) ab dem neunten Tag bis zum 27. Tag nach der Inokulation unter<br />

gesättigten Luftfeuchte-Bedingungen („feucht“) und normalen Luftfeuchte-Bedingungen<br />

(„trocken“) erhoben. Die Kultivierung der Pflanzen erfolgte in der Klimakammer bei<br />

Wechseltemperaturen (20 °C Tag, 15 °C Nacht) mit 16 Stunden Licht, wobei die erste<br />

Kultivierungsphase (96 Stunden nach der Inokulation) bei konstant 20 °C erfolgte.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die<br />

Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet<br />

(p < 0,05).<br />

a<br />

a<br />

a<br />

71


ERGEBNISSE<br />

3.1.4 Einfluss der Inokulumdichte auf die Infektion<br />

Die Versuche zum Einfluss der Inokulumdichte auf die Infektion sollten zeigen, ob<br />

eine Infektion auch bei schwachen Inokulumkonzentrationen möglich ist und wann<br />

erste Symptome auftreten (Kapitel 2.12.4).<br />

Das Auftreten erster Symptome war sowohl vom verwendeten Isolat als auch von der<br />

Konzentration der Isolate abhängig (Tab. 3.3). Mit kleinen Abweichungen waren<br />

generell bei höheren Konzentrationen Symptome eher sichtbar als bei niedrigeren<br />

Konzentrationen. Das Isolat 16619 zeigte bei einer Konzentration von 10 7 cfu/ml<br />

eine schwächere Aggressivität als die Isolate 6.1.a und 552, da hier nicht bereits nach<br />

fünf Tagen Symptome sichtbar waren, sondern erst nach sieben Tagen. Sichtbare<br />

Symptome waren allerdings bei einer Konzentration von 10 4 cfu/ml bereits nach fünf<br />

Tagen vorhanden. Bei niedrigeren Konzentration von 10 2 cfu/ml war das Isolat 552<br />

aggressiver (12 Tage nach Inokulation erste Symptome) als die Isolate 6.1.a und<br />

16619 (19 Tage nach Inokulation erste Symptome).<br />

Das Ergebnis des Einflusses der Inokulumdichte auf die Infektion zeigte einen für<br />

Inokulumdichten typischen Gradienten in Hinblick auf den Anteil an befallenen<br />

Pflanzen. Dies gilt für alle drei verwendeten Isolate (Abb. 3.11). Die Häufigkeit der<br />

Symptomausprägung war, mit kleinen Abweichungen, umso höher, je höher die<br />

Konzentration des A. valerianellae-Inokulms war. So zeigten bei der geringen<br />

Inokulumkonzentration von 10 2 cfu/ml zwischen 15 % und 35 % der Pflanzen<br />

Symptome (19 Tage nach der Inokulation), während bei der hohen<br />

Inokulumkonzentration von 10 7 cfu/ml zum gleichen Zeitpunkt 85 % bis 100 % der<br />

Pflanzen Symptome aufwiesen.<br />

Mit zunehmender Zeit nach der Inokulation waren mehr Symptom tragende Pflanzen<br />

auch bei kleineren Konzentrationen vorhanden, was sich durch die Vermehrung von<br />

A. valerianellae in der Pflanze beziehungsweise der Ausbreitung zwischen den<br />

Pflanzen eines Versuchsglieds erklären lässt.<br />

72


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.3: Auftreten erster Symptome (in Tagen) nach Inokulation einzelner A. valerianellae-<br />

Isolate in Abhängigkeit von der Konzentration.<br />

Erste sichtbare Symptome (in Tagen) nach Inokulation in Abhängigkeit der<br />

Isolat<br />

10 2<br />

cfu/ml<br />

verwendeten Konzentration<br />

10 3<br />

cfu/ml<br />

10 4<br />

cfu/ml<br />

10 5<br />

cfu/ml<br />

10 6<br />

cfu/ml<br />

10 7<br />

cfu/ml<br />

6.1.a 19 7 7 7 12 5<br />

16619 19 12 5 7 7 7<br />

552 12 12 7 7 5 5<br />

73


ERGEBNISSE<br />

100<br />

A B<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

ab<br />

b b<br />

b<br />

b<br />

a<br />

ab<br />

ab<br />

ab<br />

ab<br />

a a a a a a a a<br />

10<br />

Verdünnungsstufe in cfu/ml<br />

2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7<br />

5 dpi 7 dpi 12 dpi 19 dpi<br />

C<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

ab<br />

b<br />

a<br />

ab<br />

a<br />

b<br />

b<br />

b<br />

ab<br />

b a<br />

ab<br />

ab<br />

a<br />

a<br />

a a a a a a<br />

a<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

a<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

ab<br />

a a a<br />

a<br />

a a<br />

ab<br />

b<br />

a<br />

ab<br />

b<br />

ab<br />

ab<br />

a<br />

ab b<br />

a<br />

ab<br />

b b<br />

a<br />

a<br />

10<br />

Verdünnungsstufe in cfu/ml<br />

2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7<br />

b b b b<br />

10<br />

Verdünnungsstufe in cfu/ml<br />

2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7<br />

5 dpi 7 dpi 12 dpi 19 dpi<br />

a<br />

ab<br />

5 dpi 7 dpi 12 dpi 19 dpi<br />

Abbildung 3.11: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) zwischen Tag fünf und Tag 19 nach der Inokulation (dpi) mit sechs<br />

verschiedenen Konzentrationen zwischen 10 2 cfu/ml und 10 7 cfu/ml des A. valerianellae-Isolates 6.1.a (A), 16619 (B), 552 (C). Behandlungen mit gleichen<br />

Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

ab<br />

b<br />

74<br />

ERGEBNISSE<br />

74


ERGEBNISSE<br />

3.2 <strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit<br />

3.2.1 Einfluss der Sorte auf die Infektion<br />

In den <strong>Untersuchungen</strong> zum Einfluss der Sorte auf die Infektion wurden elf Sorten<br />

unterschiedlicher Züchter sowie zwei Hobbyanbausorten und die resistente Wildart<br />

V. rimosa (AV-13) auf ihre Anfälligkeit gegenüber A. valerianellae untersucht<br />

(Kapitel 2.13.1).<br />

Alle Sorten zeigten in der ersten Wiederholung bei Temperaturen zwischen 13 °C<br />

und 24 °C einen deutlichen Befall und wiesen charakteristische Symptome mit 3 %<br />

bis 10 % befallener Blattfläche auf (Abb. 3.12). Die Befallshäufigkeiten lagen<br />

zwischen 70 % und 98 % (Abb. 3.13). Sowohl die Befallsstärken als auch die<br />

Befallshäufigkeiten wiesen dabei signifikante Sortenunterschiede auf. So waren die<br />

Sorten AV-3, AV-5, AV-6, AV-14, AV-4, AV-2, AV-7, AV-9 und AV-8 bezüglich<br />

der Befallsstärke deutlich von den stärker befallenen Sorten AV-12, AV-11, AV-10<br />

und AV-15 zu unterscheiden. Die Sorten AV-3 und AV-5 waren bezüglich der<br />

Befallshäufigkeit signifikant zu den übrigen Sorten unterschiedlich. Alle Sorten<br />

waren jedoch anfällig für A. valerianellae. Lediglich die Wildform AV-13 zeigte<br />

keine Symptome.<br />

Die Ergebnisse aus der ersten Wiederholung wurden in einem zweiten Versuch bei<br />

etwas höheren Temperaturen von 20 °C bis 29 °C bestätigt. Die Befallsstärken<br />

(zwischen 2 % und 9 %) und Befallshäufigkeiten (zwischen 38 % und 91 %) lagen<br />

etwas niedriger als im ersten Versuchsansatz. Sortenunterschiede waren wiederum<br />

sichtbar und die Wildform AV-13 zeigte auch hier wieder keine sichtbaren<br />

Symptome. Deutlich signifikante Unterschiede in der Befallsstärke und der<br />

Befallshäufigkeit zeigten, wie bereits in der ersten Wiederholung, die Sorten AV-3,<br />

AV-5, AV-14 und AV-4 im Gegensatz zu der anfälligen Sorte AV-15 (Abb. 3.12 und<br />

Abb. 3.13).<br />

75


ERGEBNISSE<br />

Befallsstärke in %<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

d d<br />

cd<br />

c<br />

bc<br />

abc<br />

bc bc<br />

bc<br />

bc<br />

bc<br />

bc<br />

bc<br />

ab<br />

bc bc<br />

abc<br />

abc<br />

abc bc<br />

ab<br />

ab<br />

abc<br />

abc<br />

ab<br />

abc<br />

a a<br />

AV-13<br />

AV-3<br />

AV-5<br />

AV-6<br />

AV-14<br />

AV-4<br />

AV-2<br />

AV-7<br />

AV-9<br />

AV-8<br />

AV-12<br />

AV-11<br />

AV-10<br />

AV-15<br />

Sorte<br />

1. Versuch, 13 °C - 24 °C 2. Versuch, 20 °C - 29 °C<br />

Abbildung 3.12: Befallsstärke (% nekrotische Blattfläche je Pflanze) von<br />

unterschiedlichen Feldsalatsorten 18 Tage nach Inokulation eines A. valerianellae-<br />

Gemisches (Konzentration 10 6 cfu/ml). Der Versuch wurde bei 13 °C – 24 °C<br />

(1. Versuch) und bei 20 °C – 29 °C (2. Versuch) durchgeführt.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander<br />

verschieden. Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur)<br />

verrechnet (p < 0,05).<br />

76


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

AV-13<br />

d d<br />

c<br />

AV-3<br />

c<br />

bc<br />

AV-5<br />

bc<br />

abc abc<br />

abc<br />

abc abc abc<br />

AV-6<br />

AV-14<br />

bc<br />

AV-4<br />

bc<br />

AV-2<br />

AV-7<br />

Sorte<br />

abc<br />

ab ababc<br />

ab<br />

ab<br />

AV-9<br />

AV-8<br />

ab<br />

AV-12<br />

abc<br />

AV-11<br />

1. Versuch, 13 °C - 24 °C 2. Versuch, 20 °C - 29 °C<br />

ab<br />

abc<br />

AV-10<br />

ababc<br />

a a<br />

Abbildung 3.13: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) bei<br />

unterschiedlichen Feldsalatsorten 18 Tage nach Inokulation eines A. valerianellae-<br />

Gemisches (Konzentration 10 6 cfu/ml). Der Versuch wurde bei 13 °C – 24 °C (1. Versuch)<br />

und bei 20 °C – 29 °C (2. Versuch) durchgeführt.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

3.2.2 Einfluss der Sorte und des Isolates auf die Infektion<br />

Es wurden die Interaktionen zwischen A. valerianellae-Isolaten verschiedener<br />

Herkünfte einerseits und andererseits zwischen zweier Sorten und einer Wildart<br />

(V. rimosa) bezüglich der Symptomausprägung geprüft (Kapitel 2.13.2).<br />

V. rimosa konnte wie in den Versuchen zum Einfluss der Inokulumdichte auf die<br />

Infektion (Kapitel 3.1.4) und zum Einfluss der Sorte auf die Infektion (Kapitel 3.2.1)<br />

nicht infiziert werden (Tab. 3.4, Abb. 3.14, Tab. 3.5, Abb. 3.15, Abb. 3.16,<br />

Abb. 3.17), so dass sie als resistent gelten kann.<br />

Die Isolate 16619 und IV2 wurden dabei mit einer niedrigen Konzentration von<br />

10 4 cfu/ml aufgesprüht und führten insgesamt zu sehr geringen Befallsstärken<br />

zwischen 0,1 % (Isolat IV2) und 0,3 % (Isolat 16619) an den drei Feldsalatsorten<br />

AV-1, AV-5 und AV-3 (Tab. 3.4). Bei der Sorte AV-3 waren nach Inokulation mit<br />

AV-15<br />

77


ERGEBNISSE<br />

dem Isolat IV2 zudem keine sichtbaren Symptome vorhanden (Tab. 3.5). Die<br />

Befallshäufigkeiten lagen zwischen 2 % und 22 % (Abb. 3.14). Aufgrund eines<br />

starken Befalls mit Echtem Mehltau konnte nur eine sehr kleine Pflanzenmenge<br />

bonitiert werden. Dies erklärt das Fehlen der statistischen Auswertung für die Isolate<br />

16619 und IV2 mit der geringeren Konzentration von 10 4 cfu/ml.<br />

Nach Inokulation mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml (Isolate: 6.1.a, 553) lag der<br />

Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze zwischen 0,8 % und 4 % (Tab. 3.5), die<br />

Befallshäufigkeiten lagen zwischen 50 % und 92 % (Abb. 3.15).<br />

Mit steigender Konzentration der Bakterienisolate 6.1.a und 553 war die Sorte AV-3<br />

weniger anfällig in Bezug auf Befallsstärke und Befallshäufigkeit als die Sorten<br />

AV-1 und AV-5.<br />

Die Ergebnisse wurden in einem zweiten Versuch bei einer weiter auseinander<br />

liegenden Temperaturspanne zwischen 2 °C bis 45 °C weitestgehend bestätigt,<br />

obwohl die Isolate mit einer höheren (Isolate 16619 und IV2) beziehungsweise<br />

niedrigeren Konzentration (Isolate 6.1.a und 553) von 10 5 cfu/ml inokuliert wurden.<br />

Auch hier zeigte sich die Sorte AV-3 als etwas weniger anfällig gegenüber<br />

A. valerianellae und eine maximale Befallsstärke von 9 % (Isolat IV2) wurde nicht<br />

überschritten (Abb. 3.16). Die Befallsstärken der Sorten AV-1 und AV-5 lagen<br />

zwischen knapp 3 % und 19 %, während die Befallshäufigkeiten zwischen 79 % und<br />

100 % lagen (Abb. 3.17). Vermutlich aufgrund der höheren Temperaturen im<br />

zweiten Versuch lagen auch die Befallsstärke und Befallshäufigkeit deutlich höher<br />

als im ersten Versuchsansatz.<br />

Die Isolate variierten in der Virulenz. Nach Inokulation geringerer<br />

Bakterienkonzentrationen (10 4 cfu/ml) war das Isolat 16619 aggressiver als das Isolat<br />

IV2, während sich die Aggressivität bei höheren Bakterienkonzentrationen<br />

(10 5 cfu/ml) umkehrte. Die höhere Aggressivität des Isolates 553 bestätigte sich<br />

sowohl nach Inokulation mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml als auch bei etwas<br />

geringeren Konzentrationen (10 5 cfu/ml). Die Versuche zeigten, dass eine Infektion<br />

mit sichtbaren Symptomen an Feldsalatpflanzen nicht ausschließlich von der<br />

verwendeten Isolatkonzentration abhängig war, sondern auch vom verwendeten<br />

78


ERGEBNISSE<br />

Isolat selber, so dass die Verwendung eine Isolategemisches <strong>zur</strong> Inokulation <strong>zur</strong><br />

Vermeidung von Isolat-Sorten-Interaktionen von Vorteil ist.<br />

Tabelle 3.4: Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation zweier A. valerianellae-Isolate<br />

(16619, IV2) mit einer Konzentration von 10 4 cfu/ml bei Kultur unter gesättigter Luftfeuchte.<br />

Sorte<br />

Befallsstärke (in %)<br />

Isolat 16619 Isolat IV2<br />

AV-1 0,34 0,08<br />

AV-5 0,31 0,02<br />

AV-3 0,28 0<br />

AV-13 0 0<br />

79


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

16619 AV IV2<br />

2<br />

Isolat<br />

AV-1 AV-5 AV-3 AV-13<br />

Abbildung 3.14: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von drei<br />

Feldsalatsorten (AV-1, AV-5, AV-3) und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation<br />

zweier A. valerianellae-Isolate (16619, IV2) mit einer Konzentration von 10 4 cfu/ml bei<br />

Kultur unter gesättigter Luftfeuchte.<br />

80


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.5: Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke (BS) in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation zweier A. valerianellae-Isolate<br />

(6.1.a, 553) mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml und Kultivierung unter gesättigter<br />

Luftfeuchte.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die<br />

Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

Sorte<br />

BS (%)<br />

Isolat 6.1.a Isolat 553<br />

Signifikanz<br />

(p < 0,05)<br />

BS (%)<br />

Signifikanz<br />

(p < 0,05)<br />

AV-1 1,35 b 3,95 c<br />

AV-5 1,51 b 2,52 bc<br />

AV-3 0,79 a 1,74 b<br />

AV-13 0 a 0 a<br />

81


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

b<br />

b b<br />

b<br />

a<br />

6.1.a 553<br />

Isolat<br />

AV-1 AV-5 AV-3 AV-13<br />

Abbildung 3.15: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation zweier A. valerianellae-<br />

Isolate (6.1.a, 553) mit einer Konzentration von 10 6 cfu/ml und Kultivierung unter<br />

gesättigter Luftfeuchte.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet<br />

(p < 0,05).<br />

b<br />

b<br />

a<br />

82


ERGEBNISSE<br />

Befallsstärke in %<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

c<br />

b<br />

b<br />

a<br />

c<br />

bc<br />

b<br />

a<br />

6.1.a 553 16619 IV2<br />

AV2<br />

Isolat<br />

AV-1 AV-5 AV-3 AV-13<br />

Abbildung 3.16: Anteil an befallener Blattfläche je Pflanze (Befallsstärke in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation von vier<br />

A. valerianellae-Isolaten (6.1.a, 553, 16619, IV2) mit einer Konzentration von 10 5 cfu/ml<br />

und Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchte.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet<br />

(p < 0,05).<br />

b<br />

a<br />

a<br />

a<br />

c<br />

b<br />

b<br />

a<br />

83


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

c b b b b<br />

b b<br />

bc<br />

b<br />

b<br />

a<br />

a<br />

6.1.a 553 16619 AV2 IV2<br />

Isolat<br />

AV-1 AV-5 AV-3 AV-13<br />

Abbildung 3.17: Anteil an befallenen Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von drei<br />

Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 16 Tage nach Inokulation von vier A. valerianellae-<br />

Isolaten (6.1.a, 553, 16619, IV2) mit einer Konzentration von 10 5 cfu/ml und Kultivierung<br />

unter gesättigter Luftfeuchte.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden. Die<br />

Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

3.2.3 Einfluss der Inokulumdichte und der Sorte auf die Infektion<br />

In Versuchen zum Einfluss der Inokulumdichte und der Sorte auf die Infektion<br />

(Kapitel 2.13.3) konnte aufgrund eines starken Befalls mit Echtem Mehltau nur eine<br />

sehr kleine Pflanzenmenge bonitiert werden. Dies erklärt das Fehlen der statistischen<br />

Auswertung.<br />

Das Ergebnis zeigte 9 dpi einen für Inokulumdichten typischen Gradienten in<br />

Hinblick auf die Befallshäufigkeit. Die Häufigkeit der Symptomausprägung war, mit<br />

kleinen Abweichungen, umso höher, je höher die verwendete Konzentration des<br />

A. valerianellae-Inokulums war. Die Wildart AV-13 zeigte, auch nach Inokulation<br />

mit einer hohen Bakterienkonzentration, keine Symptome (Abb. 3.18).<br />

Nach Inokulation mit der höchsten Konzentration von 10 6 cfu/ml zeigten sich<br />

lediglich am ersten und am zweiten Boniturtermin (7 dpi und 9 dpi) Unterschiede in<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

84


ERGEBNISSE<br />

der Befallshäufigkeit. 13 und 20 Tagen nach der Inokulation zeigten alle Pflanzen<br />

der Sorten Symptome. Zwischen den Feldsalatsorten AV-1 und AV-5 waren keine<br />

großen Sortenunterschiede zu erkennen (Abb. 3.19).<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Verdünnungsstufe in cfu/ml<br />

AV-13 AV-1 AV-5<br />

Abbildung 3.18: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von zwei<br />

verschiedenen Feldsalatsorten und der Wildart AV-13 neun Tage nach Inokulation eines<br />

A. valerianellae-Isolategemisches mit fünf verschiedenen Konzentrationen zwischen<br />

10 2 cfu/ml und 10 6 cfu/ml.<br />

10 2 10 3 10 4 10 5 10 6<br />

85


ERGEBNISSE<br />

Befallshäufigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

AV-13 AV-1 AV-5<br />

Sorte<br />

7 dpi 9 dpi 13 dpi 20 dpi<br />

Abbildung 3.19: Anteil Symptom tragender Pflanzen (Befallshäufigkeit in %) von zwei<br />

verschiedenen Feldsalatsorten (AV-1 und AV-5) und der Wildart AV-13 zwischen Tag<br />

sieben und Tag 20 nach Inokulation (dpi) eines A. valerianellae-Isolategemisches mit einer<br />

Konzentrationen von 10 6 cfu/ml.<br />

86


ERGEBNISSE<br />

3.3 Infektionsversuche von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae zu<br />

3.3.1 Boden<br />

Übertragungswegen<br />

Ziel des Versuches war es herauszufinden, ob das Bakterium A. valerianellae im<br />

Boden überdauern kann und wie lange es infektiös ist. Durch die Einarbeitung<br />

gesunder und mit A. valerianellae-infizierter Feldsalatblätter in den Boden und die<br />

anschließende Einsenkung ins Erdreich (Freiland) erfolgte unter annähernd<br />

natürlichen Bodenverhältnissen die Umsetzung beziehungsweise der Abbau von<br />

Pflanzenmaterial (siehe Kapitel 2.14.1).<br />

Nach Aussaat von gesundem Saatgut in Proben von Böden, in die zuvor gesundes<br />

Feldsalat-Blattmaterial eingearbeitet wurde, zeigten sich über die Dauer des<br />

einjährigen (Schifferstadt) beziehungsweise achtmonatigen (Quedlinburg) Versuches<br />

keine A. valerianellae-Symptome an Feldsalatpflanzen (nicht dargestellt).<br />

In der ersten Zeit nach Beginn der monatlichen Probennahme von mit<br />

A. valerianellae-infizierten Feldsalat-Blattmaterial durchmischten Böden und<br />

anschließender Aussaat von gesundem Saatgut in diese Böden wurde ein<br />

A. valerianellae-Befall sowohl in Schifferstadt als auch in Quedlinburg festgestellt.<br />

Die Symptome zu Beginn der <strong>Untersuchungen</strong> waren in beiden Fällen mit 28,3 % an<br />

Symptom tragenden Pflanzen im Monat September 2009 (Tab. 3.6) und 100 % im<br />

Monat März 2010 (Tab. 3.7) am höchsten und nahmen innerhalb von drei Monaten<br />

nahezu konstant ab.<br />

So zeigten sich am Standort Schifferstadt einen Monat nach Versuchsbeginn mit<br />

28,3 % genauso viele Symptom tragende Pflanzen wie direkt nach der Einarbeitung<br />

von infiziertem Blattmaterial in den Boden (September 2009) mit anschließender<br />

Aussaat. Bei Pflanzen, die zwei Monate nach Versuchbeginn ausgesät wurden, zeigte<br />

sich ein Befall an einem Fünftel aller Pflanzen (20,2 % Symptom tragende Pflanzen),<br />

während einen Monat später (3. Monat nach Kontamination) nur noch 8,4 % der<br />

Pflanzen A. valerianellae-Symptome aufwiesen. Aussaaten nach vier<br />

beziehungsweise fünf Monaten zeigten zunächst bei 1,6 % der Pflanzen<br />

A. valerianellae-verdächtige Symptome, ein A. valerianellae-Befall konnte<br />

87


ERGEBNISSE<br />

allerdings im anschließenden TAS-ELISA nicht bestätigt werden (Tab. 3.6). Ebenso<br />

verhielt es sich bei Pflanzen mit verdächtigen Symptomen (11,1 %), die im 9. Monat<br />

nach Kontamination ausgesät worden waren. Auch hier wurde A. valerianellae an<br />

den verdächtigen Pflanzen nicht nachgewiesen. Pflanzen aus dem 10. Monat zeigten<br />

keine Symptome, während im 11. Monat an 4,5 % der gewachsenen Pflanzen<br />

untypische A. valerianellae-Symptome vorhanden waren, die sich nach TAS-ELISA-<br />

Untersuchung als positiv erwiesen. Zu Versuchende (September 2010) waren keine<br />

Symptome an Pflanzen sichtbar.<br />

Am Standort Quedlinburg konnte zu Beginn der <strong>Untersuchungen</strong> im März 2010<br />

lediglich eine Pflanze beobachtet und näher untersucht werden. A. valerianellae<br />

wurde an dieser Pflanze visuell ermittelt und im TAS-ELISA bestätigt. Pflanzen, die<br />

ein, zwei und drei Monate nach Kontamination des Bodens ausgesät wurden, zeigten<br />

einen Befall von 60 % (1. Monat), 41,6 % (2. Monat) und 50 % (3. Monat), der im<br />

TAS-ELISA bestätigt wurde. Pflanzen, die in den Bodenproben sechs<br />

beziehungsweise sieben Monate nach Kontamination ausgesät worden waren, zeigten<br />

untypische A. valerianellae-Symptome und ein A. valerianellae-Befall wurde nicht<br />

nachgewiesen (Tab. 3.7). Zu Versuchende (November 2010) waren hier keine<br />

Symptome an Pflanzen sichtbar.<br />

An beiden Standorten herrschten zum Zeitpunkt der Versuche unterschiedliche<br />

Klimabedingungen. In Schifferstadt wurde der Versuch im September 2009<br />

begonnen, in Quedlinburg im März 2010, so dass unterschiedliche Temperatur- und<br />

Niederschlagswerte vorlagen (Tab. 3.8).<br />

A. valerianellae konnte in diesen Versuchen bis zu elf Monate im Boden überdauern<br />

und eine neue Feldsalatkultur befallen.<br />

88


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.6: Anteil symptomtragender Pflanzen (%) und TAS-ELISA-Nachweis von<br />

A. valerianellae in Symptom tragenden Pflanzen. Die Pflanzen wurden zu verschiedenen Zeiten<br />

(über ein Jahr) in zuvor durch Einarbeitung von befallenem A. valerianellae-Pflanzenmaterial<br />

kontaminierten Boden gesät (Standort Schifferstadt).<br />

Zeit nach Einarbeitung<br />

Symptom tragende<br />

Pflanzen in %<br />

TAS-ELISA-Nachweis<br />

von A. valerianellae<br />

Start (September 2009) 28,3 positiv<br />

1. Monat 28,3 positiv<br />

2. Monat 20,2 positiv<br />

3. Monat 8,4 positiv<br />

4. Monat 1,6 (untypisch) negativ<br />

5. Monat 1,6 (untypisch) negativ<br />

6. Monat 0 negativ<br />

7. Monat 0 negativ<br />

8. Monat 0 negativ<br />

9. Monat 11,1 (untypisch) negativ<br />

10. Monat 0 negativ<br />

11. Monat 4,5 (untypisch) positiv<br />

Ende (September 2010) 0 negativ<br />

89


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.7: Anteil symptomtragender Pflanzen (%) und TAS-ELISA-Nachweis von<br />

A. valerianellae in Symptom tragenden Pflanzen. Die Pflanzen wurden zu verschiedenen Zeiten<br />

(über acht Monate) in zuvor durch Einarbeitung von befallenem A. valerianellae-<br />

Pflanzenmaterial kontaminierten Boden gesät (Standort Quedlinburg).<br />

Zeit nach Einarbeitung<br />

Start (März 2010)<br />

Symptom tragende<br />

Pflanzen in %<br />

100<br />

(eine gewachsene Pflanze)<br />

TAS-ELISA-Nachweis<br />

von A. valerianellae<br />

positiv<br />

1. Monat 60 positiv<br />

2. Monat 41,6 positiv<br />

3. Monat 50 positiv<br />

4. Monat 53,8 positiv<br />

5. Monat 26,6 positiv<br />

6. Monat 7,7 (untypisch) negativ<br />

7. Monat 4 (untypisch) negativ<br />

Ende (November 2010) 0 negativ<br />

90


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.8: Temperaturwerte (in 2 Meter Höhe) und Niederschlagswerte im Monatsmittel im<br />

Zeitraum von September 2009 bis September 2010 in Schifferstadt und von März 2010 bis<br />

November 2010 in Quedlinburg.<br />

Quelle Schifferstadt: Dienstleistungszentren Ländlicher Raum Rheinland Pfalz,<br />

Agrarmeteorologie<br />

Quelle Quedlinburg: Julius Kühn-Institut<br />

Jahr<br />

2009<br />

2010<br />

Monat Temperatur<br />

Standort Schifferstadt<br />

(°C)<br />

Niederschlag<br />

(mm)<br />

September 17 30,3<br />

Oktober 10,8 42,7<br />

November 9,2 56,2<br />

Dezember 2,9 84,8<br />

Januar -0,8 21,7<br />

Februar 2,6 28,5<br />

Standort Quedlinburg<br />

Temperatur<br />

(°C)<br />

Niederschlag<br />

(mm)<br />

März 6,9 25,1 4,9 26,4<br />

April 11,9 30,1 8,6 24,2<br />

Mai 13,1 123,1 10,3 142,2<br />

Juni 19,4 68,2 16,2 35,6<br />

Juli 22,5 48,3 20,6 60,8<br />

August 18,7 125,3 17,5 104<br />

September 14,1 54 13,1 127,8<br />

Oktober 9 25,8<br />

November 5 93,1<br />

91


ERGEBNISSE<br />

3.3.2 Alternative Wirtspflanzen<br />

3.3.2.1 Alternative Wirtspflanzen I<br />

Die <strong>Untersuchungen</strong> wurden mit Pflanzen aus zehn Familien (Amaranthaceae,<br />

Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Fabaceae, Hydrophylloideae,<br />

Lamiaceae, Plantaginaceae, Poaceae und Potulaceae) und Feldsalat als anfälligem<br />

Standard durchgeführt. Zur Inokulation dieser Pflanzen wurden verschiedene<br />

Verfahren (Infiltration und Sprühinokulation) eingesetzt (siehe Kapitel 2.14.2).<br />

Bei den Kontrollpflanzen waren über die Dauer des Versuches keinerlei<br />

Veränderungen an den Pflanzen durch die Inokulation zu erkennen (nicht<br />

dargestellt).<br />

Nach Infiltration mit einer A. valerianellae-Suspension in einzelne Blätter zeigten<br />

mehrere Blattbereiche 20 Tage nach Inokulation (dpi) unterschiedliche Reaktionen<br />

im Vergleich <strong>zur</strong> Kontrolle in Form von feuchten, aufgehellten oder nekrotischen<br />

Blattveränderungen. Feldsalatpflanzen zeigten dabei die für A. valerianellae<br />

typischen Symptome. Diese Veränderungen waren bei Amaranthus retroflexus (L.),<br />

Chenopodium album (L.), Lactuca sativa (L.) (Batavia-Salat und Eissalat), Senecio<br />

vulgaris (L.), Brassica rapa ssp. pekinensis (Lour.) Hanelt, Capsella bursa-pastoris<br />

(L.) Medik., Stellaria media (L.) Vill., Lamium album (L.), Plantago major (L.) und<br />

Veronica persica (Poir.) sichtbar. Keine sichtbaren Veränderungen an infiltrierten<br />

Blattbereichen waren zum gleichen Zeitpunkt (20 dpi) bei Chenopodium hybridum<br />

(L.), Phaseolus vulgaris (L.), Pisum sativum (L.), Eleusine coracana (L.) Gaertn.<br />

und Portulaca oleracea (L.) vorhanden.<br />

Auch nach Sprühinokulation kam es zu Veränderungen im Blattgewebe. Behandelte<br />

Pflanzen zeigten an besprühten Blattbereichen nach sieben Tagen bereits<br />

Auffälligkeiten durch diese Inokulation. Bei Chenopodium album (L.) und Lactuca<br />

sativa (L.) (Batavia-Salat und Eissalat) waren dunkle Verfärbungen auf der<br />

Blattspreite zu erkennen, die teilweise mit schwarzen Rändern zum gesunden<br />

Gewebe abgegrenzt waren. Außerdem waren bei Matricaria chamomilla (L.) und<br />

Senecio vulgaris (L.) aufgehellte Blattbereiche 13 dpi sichtbar. Die Pflanzen mit<br />

auffälligen Blattbereichen waren vor allem nach Sprühinokulation zu finden und<br />

besonders bei Arten aus der Familie der Asteraceae (Tab. 3.9).<br />

92


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.9: Krankheitssymptome nach Infiltration und Sprühinokulation mit A. valerianellae<br />

(Konzentration 10 8 cfu/ml) sieben, 13 und 20 dpi bei verschiedenen Pflanzenarten.<br />

+ = feuchte, aufgehellte oder nekrotische Blattveränderungen<br />

- = keine Krankheitssymptome erkennbar<br />

Inokulierte Pflanze<br />

Familie Art<br />

Valerianaceae<br />

Amaranthaceae<br />

Asteraceae<br />

Brassicaceae<br />

Caryophylloideae<br />

Valerianella<br />

locusta (L.)<br />

Amaranthus<br />

retroflexus (L.)<br />

Chenopodium<br />

hybridum (L.)<br />

Chenopodium<br />

album (L.)<br />

Lactuca sativa (L.)<br />

(Batavia-Salat)<br />

Lactuca sativa (L.)<br />

(Eissalat)<br />

Matricaria<br />

chamomilla (L.)<br />

Senecio<br />

vulgaris (L.)<br />

Brassica rapa ssp.<br />

pekinensis (Lour.)<br />

Hanelt<br />

Capsella bursa-<br />

pastoris (L.) Medik.<br />

Stellaria media (L.)<br />

Vill.<br />

Krankheitssymptome nach<br />

Inokulation an Blättern<br />

Infiltration<br />

(20 dpi)<br />

93<br />

Sprühinokulation<br />

(7 und 13 dpi)<br />

+ +<br />

+ -<br />

- -<br />

+ +<br />

+ +<br />

+ +<br />

nicht infiltriert +<br />

+ +<br />

+ -<br />

+ -<br />

+ -


ERGEBNISSE<br />

Fortsetzung Tab. 3.9<br />

Inokulierte Pflanze<br />

Familie Art<br />

Fabaceae<br />

Hydrophylloideae<br />

Lamiaceae<br />

Plantaginaceae<br />

Poaceae<br />

Portulaceae<br />

Phaseolus<br />

vulgaris (L.)<br />

Krankheitssymptome nach<br />

Inokulation an Blättern<br />

Infiltration<br />

(20 dpi)<br />

94<br />

Sprühinokulation<br />

(7 und 13 dpi)<br />

- -<br />

Pisum sativum (L.) - -<br />

Phacelia<br />

tanacetifolia<br />

(Juss.)<br />

Lamium album<br />

(L.)<br />

Plantago major<br />

(L.)<br />

Veronica persica<br />

(Poir.)<br />

Eleusine coracana<br />

(L.) Gaertn.<br />

Portulaca<br />

oleracea (L.)<br />

nicht infiltriert -<br />

+ -<br />

+ -<br />

+ -<br />

- -<br />

- -


ERGEBNISSE<br />

3.3.2.2 Alternative Wirtspflanzen II<br />

Pflanzen aus sieben verschiedenen Pflanzenfamilien wurden inokuliert<br />

(Sprühinokulation) und für die ersten 48 Stunden bei gesättigter Luftfeuchte und<br />

danach bis Versuchende bei normal vorherrschenden Luftfeuchten im Gewächshaus<br />

kultiviert. Eine visuelle Bonitur auf eine Veränderung an den Blättern erfolgte 10, 25<br />

und 30 dpi. Zu keinen auffälligen Veränderungen im Blattgewebe kam es nach<br />

Inokulation mit 0,85 %-iger Natriumchloridlösung. Ebenso waren keinerlei<br />

Veränderungen nach Inokulation von A. valerianellae bei Beta vulgaris subsp.<br />

vulgaris var. conditiva (L.), Spinacia oleracea (L.), Foeniculum vulgare (L.) Mill.,<br />

Petroselium crispum (Mill.) Nyman & A.W. Hill (kraus), Eruca sativa (L.), Pisum<br />

sativum (L.) und Capsicum annuum (L.) zu beobachten (nicht dargestellt).<br />

Pflanzen aus den Familien Apiaceae (Möhre), Brassicaceae (Radies), Fabaceae<br />

(Buschbohne) und Poaceae (Mais) zeigten am zehnten Tag nach der Inokulation mit<br />

A. valerianellae Auffälligkeiten gegenüber mit Kochsalzlösung inokulierten<br />

Pflanzen, die allerdings an späteren Terminen (25 und 30 dpi) nicht mehr sichtbar<br />

waren. Ebenso wurden auffällige Blattbereiche an Ölrettich (Brassicaceae) 25 dpi<br />

beobachtet. Durch eine erneute Kultur bei gesättigter Luftfeuchte, die für das<br />

Bakterium A. valerianellae eine optimale Bedingung für eine Infektion darstellt,<br />

veränderten sich die Symptome.<br />

An Petroselium crispum (Mill.) Nyman & A.W. Hill (glatt) wurden zu allen drei<br />

Beobachtungsterminen Blätter mit gelblichen Aufhellungen beobachtet, bei<br />

Raphanus sativus (L.) wurden Blattränder mit schwarzen Punkten sichtbar<br />

(Tab. 3.10). Feldsalatpflanzen zeigten über die Dauer des Versuches die für<br />

A. valerianellae typischen Symptome.<br />

95


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.10: Krankheitssymptome nach Sprühinokulation mit A. valerianellae (Konzentration<br />

10 8 cfu/ml) 10, 25 und 30 dpi bei verschiedenen Pflanzenarten.<br />

- = keine sichtbaren Krankheitssymptome erkennbar<br />

Inokulierte<br />

Pflanze<br />

Valerianella<br />

locusta (L.)<br />

Daucus carota<br />

subsp. sativus<br />

(Hoffm.) Schübl.<br />

et G. Martens<br />

Petroselium<br />

crispum (Mill.)<br />

Nyman & A.W.<br />

Hill (glatt)<br />

Raphanus sativus<br />

subsp. oleiformes<br />

(L.)<br />

Krankheitssymptome nach Sprühinokulation an Blättern<br />

Nach 10 Tagen Nach 25 Tagen Nach 30 Tagen<br />

typische<br />

A. valerianellae-<br />

Symptome<br />

ein Blatt mit einem<br />

schwarzen Punkt;<br />

mehrere<br />

pergamentartige<br />

Stellen mit<br />

dunklen Punkten<br />

Blätter mit<br />

gelblichen<br />

Aufhellungen<br />

-<br />

typische<br />

A. valerianellae-<br />

Symptome<br />

typische<br />

A. valerianellae-<br />

Symptome<br />

- -<br />

Blätter mit<br />

gelblichen<br />

Aufhellungen<br />

Blattrand eines<br />

Blattes mit<br />

schwarzen<br />

Punkten<br />

Blätter mit<br />

gelblichen<br />

Aufhellungen<br />

-<br />

96


ERGEBNISSE<br />

Fortsetzung Tab. 3.10<br />

Inokulierte<br />

Pflanze<br />

Raphanus sativus<br />

subsp. sativus<br />

(L.)<br />

Raphanus sativus<br />

(L.)<br />

Phaseolus<br />

vulgaris (L.)<br />

Zea mays (L.)<br />

Krankheitssymptome nach Sprühinokulation an Blättern<br />

Nach 10 Tagen Nach 25 Tagen Nach 30 Tagen<br />

2 Blätter mit<br />

schwarzen Rändern<br />

-<br />

pergamentartige<br />

Flecken<br />

Ränder an Blattenden<br />

teilweise gelb<br />

- -<br />

Blattränder mit<br />

schwarzen<br />

Punkten<br />

Blattränder mit<br />

schwarzen<br />

Punkten<br />

- -<br />

- -<br />

97


ERGEBNISSE<br />

3.3.2.3 Alternative Wirtspflanzen III<br />

Der Versuch wurde mit Pflanzenarten aus fünf Familien und Feldsalat durchgeführt.<br />

Es sollte nach Stichinokulation auf einer Blatthälfte der Pflanzen überprüft werden,<br />

ob und wie lange das Bakterium A. valerianellae lebensfähig war (siehe Kapitel<br />

2.14.2.3).<br />

Pflanzen, die lediglich mit einer 0,85 %-igen Natriumchloridlösung inokuliert<br />

wurden, zeigten über die Dauer des gesamten Versuches, außer einer Verletzung<br />

durch die Nadel, keine visuellen Veränderungen im Aussehen der Blätter um die<br />

Einstichstelle. Zudem wurde die Befallsfreiheit von diesen Pflanzensaftproben<br />

mittels Ausplattierung auf KB-Agar und Untersuchung im TAS-ELISA bestätigt<br />

(nicht dargestellt).<br />

Ab dem 12. Tag nach der Stichinokulation mit A. valerianellae wurden erste<br />

Veränderungen in der Blattstruktur um die Einstichstelle beobachtet (Tab. 3.11). An<br />

Feldsalatpflanzen waren über die fünfwöchige Dauer des Versuches (bis Tag 33 nach<br />

der Inokulation, 33 dpi) typische A. valerianellae-Symptome in Form von schwarzen<br />

Flecken sichtbar. Bei Beta vulgaris subsp. vulgaris var. conditiva (L.) und<br />

Petroselium crispum (Mill.) Nyman & A.W. Hill (kraus) waren lediglich<br />

Verletzungen zu erkennen, während bei Raphanus sativus subsp. sativus (L.),<br />

Raphanus sativus subsp. oleiformes (L.), Phaseolus vulgaris (L.), Pisum sativum (L.)<br />

und Raphanus sativus (L.) der Bereich um die Einstichstelle schwarz verfärbt war.<br />

Lediglich anfänglich sichtbare Verletzungen entwickelten sich bei Spinatpflanzen ab<br />

dem 19. Tag nach der Inokulation zu wässrigen dunklen Läsionen. Bei<br />

Eissalatpflanzen waren wässrige dunkle Läsionen bereits zu Anfang der<br />

<strong>Untersuchungen</strong> (12 dpi) erkennbar.<br />

Lebensfähige Bakterien aus injizierten Blattbereichen wurden am 12. Tag nach der<br />

Stichinokulation in Radies-, Ölrettich-, Buschbohne-, Rettich- und<br />

Eissalatsaftproben nach Ausplattierung auf KB-Agarschalen nachgewiesen und<br />

mittels TAS-ELISA als A. valerianellae identifiziert. In Feldsalatproben wurden<br />

lebensfähige Bakterien sowohl nach 12, 26 und 33 Tage nach der Stichinokulation<br />

98


ERGEBNISSE<br />

auf KB-Agarschalen detektiert und mittels TAS-ELISA als A. valerianellae<br />

diagnostiziert.<br />

Lebensfähige Bakterien aus nicht-injizierten, aber den injizierten Blatthälften<br />

benachbarten Blattbereichen, wuchsen 12 Tage nach Stichinokulation auf<br />

KB-Agarschalen sowohl bei Feldsalat als auch bei Petersilie. Nach 19 Tagen<br />

wuchsen Bakterien aus Proben von Markerbse und Petersilie, nach 26 Tagen bei<br />

Feldsalat, Buschbohne und Markerbse und nach 33 Tagen lediglich bei Markerbse<br />

(Tab. 3.12). Alle Bakterienkolonien wurden abschließend mittels TAS-ELISA als<br />

A. valerianellae-Bakterien identifiziert.<br />

Das Bakterium A. valerianellae war über die Dauer von bis zu 33 Tagen in<br />

inokulierten Pflanzen lebensfähig und nachweisbar. Diese befallenen Pflanzen<br />

wiesen auch Krankheitssymptome auf.<br />

99


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.11: Veränderungen in der Blattstruktur um die Einstichstelle bei verschiedenen<br />

Pflanzenarten nach Stichinokulation mit A. valerianellae (Konzentration 10 8 cfu/ml) an<br />

unterschiedlichen Tagen nach der Inokulation (dpi).<br />

Inokulierte Pflanze<br />

Veränderungen nach Stichinokulation an Blättern<br />

12 dpi 19 dpi, 26 dpi, 33 dpi<br />

Valerianella locusta (L.) typische A. valerianellae-Symptome<br />

Beta vulgaris subsp.<br />

vulgaris var. conditiva<br />

(L.)<br />

Verletzung sichtbar<br />

Spinacia oleracea (L.) Verletzung sichtbar wässrige dunkle Läsionen<br />

Petroselium crispum<br />

(Mill.) Nyman & A.W.<br />

Hill (kraus)<br />

Verletzung sichtbar<br />

Lactuca sativa (L.) wässrige dunkle Läsionen<br />

Raphanus sativus subsp.<br />

oleiformes (L.)<br />

Raphanus sativus subsp.<br />

sativus (L.)<br />

Bereich um Einstichstellen schwarz<br />

Bereich um Einstichstellen schwarz<br />

Raphanus sativus (L.) Bereich um Einstichstellen schwarz<br />

Phaseolus vulgaris (L.) Bereich um Einstichstellen schwarz<br />

Pisum sativum (L.) Bereich um Einstichstellen schwarz<br />

100


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.12: Nachweis von lebensfähigen A. valerianellae-Bakterien in injizierten und nicht-<br />

injizierten Blatthälften verschiedener Pflanzenarten 12, 19, 26 und 33 dpi.<br />

Nachweis von A. valerianellae (+) beziehungsweise kein Nachweis von A. valerianellae (-) in<br />

inokulierten und nicht-inokulierten Blatthälften.<br />

dpi Potentieller Wirt<br />

12<br />

19<br />

26<br />

33<br />

Injizierte<br />

Blatthälfte<br />

Nicht-injizierte<br />

Blatthälfte<br />

Valerianella locusta (L.) + +<br />

Petroselium crispum (Mill.)<br />

Nyman & A.W. Hill<br />

+ -<br />

Lactuca sativa (L.) + -<br />

Raphanus sativus subsp.<br />

oleiformes (L.)<br />

Raphanus sativus subsp.<br />

sativus (L.)<br />

+ -<br />

+ -<br />

Raphanus sativus (L.) + -<br />

Phaseolus vulgaris (L.) + -<br />

Petroselium crispum (Mill.)<br />

Nyman & A.W. Hill<br />

+ -<br />

Pisum sativum (L.) + -<br />

Valerianella locusta (L.) + +<br />

Phaseolus vulgaris (L.) + -<br />

Pisum sativum (L.) + -<br />

Valerianella locusta (L.) + -<br />

Pisum sativum (L.) + -<br />

101


ERGEBNISSE<br />

3.3.3 Saatgut<br />

Die Versuche zum Übertragungsweg Saatgut wurden mit einer gesunden und einer<br />

mit A. valerianellae-kontaminierten Saatgutpartie und deren Tochtergenerationen in<br />

verschiedenen Jahren durchgeführt. Es sollte gezeigt werden, ob eine Übertragung<br />

von A. valerianellae über das Saatgut auf die Tochtergeneration möglich ist.<br />

Weiterhin wurde geprüft, ob die verwendete Bewässerungsstrategie einen Einfluss<br />

auf die Kontamination der Samen hat. Die Pflanzen wurden in allen Aussaatjahren<br />

visuell bis <strong>zur</strong> Samenernte auf einen A. valerianellae-Befall untersucht.<br />

Abschließend erfolgte, nach Samenreifung und dem Bruch der Dormanz, die<br />

Untersuchung der Saatgutpartien auf Befall mit A. valerianellae (siehe Kapitel<br />

3.4.1).<br />

A. valerianellae-Schadsymptome traten im Jahr 2007 nur sporadisch zu Kulturbeginn<br />

und ausschließlich an den Pflanzen aus infiziertem Saatgut auf. Der Anteil Symptom<br />

tragender Pflanzen lag bei den in Deutschland kultivierten Pflanzen 40 Tage nach der<br />

Aussaat bei 4,7 % und war gleichmäßig im Bestand verteilt (Abb. 3.20). In<br />

Frankreich waren lediglich an 1,1 % der Pflanzen sichtbare Symptome nach sechs<br />

Monaten nach der Aussaat vorhanden (nicht dargestellt).<br />

Pflanzen, die im Oktober 2008 ausgesät wurden, zeigten 69 Tage nach der Aussaat<br />

von infiziertem Saatgut einen geschätzten Befallswert von 10 % (Abb. 3.21 A).<br />

Dieser Schätzwert erhöhte sich innerhalb von einem Monat auf 15 % (103 Tage nach<br />

der Aussaat). 135 Tagen nach der Aussaat lag der Befallswert bei 30 % bis 35 %<br />

(Abb. 3.21 B).<br />

An Pflanzen, die im Jahr 2009 ausgesät wurden, war zu keiner Zeit der<br />

Kulturführung beziehungsweise Saatgutproduktion ein Befall sichtbar.<br />

Die Befallswerte schwankten zwischen den einzelnen Jahren stark, obwohl immer<br />

die gleiche kontaminierte Saatgutpartie ausgesät wurde. Allerdings erfolgte die<br />

Aussaat an verschiedenen Standorten unter verschiedenen Kulturbedingungen<br />

(Gewächshaus, Folienhaus, Freiland) und zu verschiedenen Jahreszeiten.<br />

102


ERGEBNISSE<br />

Pflanze<br />

Parzelle 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26<br />

1 x<br />

2 x<br />

3 x<br />

4 x<br />

5 x<br />

6 x x x x<br />

7 x<br />

8 x x x<br />

9 x<br />

Parzelle 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26<br />

1<br />

2<br />

x x x<br />

3 x<br />

4 x x x<br />

5<br />

6<br />

7<br />

x x x<br />

8 x<br />

9 x<br />

Parzelle 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26<br />

1<br />

2<br />

3<br />

x<br />

4 x<br />

5 x<br />

6<br />

7<br />

8<br />

9<br />

x<br />

Reihe<br />

Reihe<br />

Reihe<br />

Abbildung 3.20: Verteilung von A. valerianellae-Symptome tragende Pflanzen (mit x gekennzeichnet) aus A. valerianellae-infiziertem<br />

Saatgut, 40 Tage nach der Aussaat im Jahr 2007 in Deutschland, in drei jeweils 1 m² großen abgesteckten Parzellen, die aus je neun<br />

Aussaatreihen bestanden, in denen zwischen 18 und 26 Pflanzen wuchsen (grau hinterlegte Fläche).<br />

ERGEBNISSE<br />

103


ERGEBNISSE<br />

B<br />

A<br />

Abbildung 3.21: Feldsalatpflanzen aus infiziertem Saatgut<br />

69 Tage (A) und 135 Tage (B) nach Aussaat im Jahr 2008 in<br />

einem Folienhaus. Pflanzen mit A. valerianellae-Symptomen<br />

wurden mit einem Stab gekennzeichnet.<br />

104


ERGEBNISSE<br />

3.4 Saatgutuntersuchungen<br />

3.4.1 Nachweismethoden von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae am Saatgut<br />

Die Saatgutpartien stammten aus den Versuchen zum Übertragungsweg Saatgut<br />

(Kapitel 2.13.3). Sowohl das gesunde und infizierte Ausgangssaatgut sowie die<br />

daraus gewonnenen zehn Partien aus verschiedenen Jahren wurden auf einen Befall<br />

mit A. valerianellae überprüft.<br />

3.4.1.1 Sweatbox-Test in der Klimakammer und Aufwuchstest im<br />

Gewächshaus<br />

Samen aus verschiedenen Versuchsvarianten <strong>zur</strong> Saatgutübertragung von<br />

A. valerianellae wurden für den Sweatbox-Test in Vermiculit (5000 Samen pro zwei<br />

Liter Vermiculit) und für den Aufwuchstest in Erde ausgesät. Die Kultur erfolgte für<br />

den Sweatbox-Test ab Aussaat und für den Aufwuchstest mit Beginn des sich<br />

entwickelnden Laubblattstadiums der Pflanzen unter gesättigter Luftfeuchte.<br />

Aufgelaufene Pflanzen wurden auf einen Befall von A. valerianellae an<br />

verschiedenen Terminen visuell bonitiert (Abb. 3.22). Die Befallshäufigkeit wurde<br />

an mehreren Tagen erfasst. Die Endbonitur fand bei Pflanzen im Sweatbox-Test<br />

28 Tage nach der Aussaat statt und für die Pflanzen im Aufwuchstest nach 28 Tagen<br />

unter gesättigter Luftfeuchte. Von Pflanzen mit verdächtigen oder typischen<br />

Symptomen wurden Bakterien isoliert und mittels TAS-ELISA näher bestimmt.<br />

Die gesunde Ausgangspartie (AV-60) war sowohl nach dem Sweatbox-Test als auch<br />

nach dem Aufwuchstest im Gewächshaus als frei von <strong>Acidovorax</strong> anzusehen. Das<br />

wurde auch durch die Überprüfung mittels TAS-ELISA bestätigt. In der infizierten<br />

Ausgangspartie (AV-75) wurden sowohl im Sweatbox-Test als auch im<br />

Aufwuchstest Pflanzen mit typischen A. valerianellae-Symptomen bonitiert.<br />

A. valerianellae-Bakterien wurden in diesen Symptom zeigenden Pflanzen<br />

nachgewiesen.<br />

Die in den Folgejahren aus der gesunden Ausgangspartie produzierten Saatgutpartien<br />

(mit Aussaaten in den Jahren 2007 bis 2009) zeigten weder im Sweatbox-Test noch<br />

105


ERGEBNISSE<br />

im Aufwuchstest Symptome und ein Befall mit A. valerianellae wurde nicht<br />

nachgewiesen.<br />

Die Saatgutpartien aus der infizierten Ausgangspartie zeigten hingegen nach Aussaat<br />

im Jahr 2007 in Deutschland (AV-76) und nach Aussaat im Jahr 2008 (AV-77)<br />

typische Symptome. Ein eindeutiger Nachweis von A. valerianellae-Bakterien<br />

erfolgte mittels TAS-ELISA. Pflanzen aus Saatgutpartien, die in Frankreich und in<br />

Deutschland produziert wurden (AV-78 (Frankreich), AV-79 (Tröpfchen), AV-80<br />

(Regner)), zeigten keinen nachweisbaren Befall (Tab. 3.13).<br />

Demnach lieferte eine infizierte Ausgangspartie, die Symptome sowohl im<br />

Sweatbox-Test als im Aufwuchstest zeigt, nicht zwangsläufig A. valerianellae<br />

kontaminiertes Saatgut. Aus einer gesunden symptomlosen Ausgangspartie entstand<br />

wiederum gesundes Saatgut.<br />

Abbildung 3.22: Sichtbare typische A. valerianellae-Symptome 25 Tage nach der<br />

Aussaat in Vermiculit (Sweatbox-Test) bei Kultivierung unter gesättigter<br />

Luftfeuchte.<br />

106


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.13: Nachweis von A. valerianellae in zwölf Saatgutpartien im Sweatbox-Test und im<br />

Aufwuchstest. Der Nachweis erfolgte durch klassisches Isolieren und mittels TAS-ELISA in<br />

Pflanzen mit verdächtigen Symptomen.<br />

Ausgangssaatgut<br />

Saatgutpartie<br />

AV-60<br />

(gesund)<br />

(ungebeizt) AV-75<br />

Ausgangssaatgut<br />

(kontaminiert)<br />

AV-60<br />

(gesund)<br />

(gebeizt) AV-75<br />

Aussaat 2007<br />

(kontaminiert)<br />

AV-61,<br />

Deutschland<br />

(gesund)<br />

AV-76,<br />

Deutschland<br />

(kontaminiert)<br />

AV-63,<br />

Frankreich<br />

(gesund)<br />

AV-78,<br />

Frankreich<br />

(kontaminiert)<br />

Nachweis von A. valerianellae<br />

Sweatbox-Test Aufwuchstest<br />

- -<br />

+ +<br />

- -<br />

- -<br />

- -<br />

+ +<br />

- -<br />

- -<br />

107


ERGEBNISSE<br />

Fortsetzung Tab. 3.13<br />

Aussaat 2008<br />

Aussaat 2009<br />

Saatgutpartie<br />

AV-62<br />

(gesund)<br />

AV-77<br />

(kontaminiert)<br />

AV-64,<br />

Tröpfchen<br />

(gesund)<br />

AV-65,<br />

Regner<br />

(gesund)<br />

AV-79,<br />

Tröpfchen<br />

(kontaminiert)<br />

AV-80,<br />

Regner<br />

(kontaminiert)<br />

Nachweis von A. valerianellae<br />

Sweatbox-Test Aufwuchstest<br />

- -<br />

+ +<br />

- -<br />

- -<br />

- -<br />

- -<br />

108


ERGEBNISSE<br />

3.4.1.2 Ankeimmethode auf Papier<br />

Mit der Ankeimmethode auf Papier wurden Saatgutpartien auf eine Belastung mit<br />

A. valerianellae untersucht.<br />

Die Nachweisgrenzen lagen bei diesen <strong>Untersuchungen</strong> bei einem OD-Wert von<br />

0,076 für die Beurteilung des Ausgangssaatgutes sowie für die Saatgutpartien mit<br />

Aussaat 2007 beziehungsweise bei einem OD-Wert von 0,098 für die Saatgutpartien,<br />

die im Jahr 2008 und 2009 ausgesät wurden.<br />

Die OD-Werte der gesunden Ausgangspartie (AV-60) lagen zu allen Zeitpunkten<br />

nach der Aussaat unterhalb der Nachweisgrenze von 0,076. Die infizierte, ungebeizte<br />

Ausgangspartie (AV-75) erreichte am Tag null der Untersuchung einen OD-Wert<br />

von 0,15 und war somit mit A. valerianellae belastet. Beide Saatgutpartien keimten<br />

jedoch nicht, so dass eine Befallsfreiheit beziehungsweise Kontamination mit<br />

A. valerianellae nicht im Keimverlauf nachgewiesen wurde.<br />

Bei der Untersuchung aller anderen Saatgutpartien wurden ab dem vierten Tag<br />

Keimlinge <strong>zur</strong> Untersuchung herangezogen. So lagen, mit Ausnahme der<br />

Saatgutpartie „AV-76 (Deutschland, kontaminiert)“ und „AV-64 (Tröpfchen,<br />

gesund)“ alle Saatgutpartien zu allen vier Zeitpunkten unterhalb der<br />

Nachweisgrenzen. Die beiden Saatgutpartien “AV-76 (Deutschland)“ und „AV-64<br />

(Tröpfchen)“ lagen am vierzehnten Tag nach der Aussaat mit OD-Werten von 1,765<br />

beziehungsweise 2,094 deutlich über den Nachweisgrenzen von 0,076<br />

beziehungsweise 0,098 (Tab. 3.14).<br />

109


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.14: OD-Wert von Proben verschiedener Saatgutpartien im TAS-ELISA bei der<br />

Ankeimmethode auf Papier.<br />

OD-Werte über einer Nachweisgrenze von 0,076 (Ausgangssaatgut, Aussaat 2007)<br />

beziehungsweise 0,098 (Aussaat 2008, Aussaat 2009) galten als A. valerianellae-positiv<br />

(gekennzeichnet durch ein +).<br />

Ausgangssaatgut<br />

Ausgangssaatgut<br />

Aussaat 2007<br />

Saatgutpartie<br />

OD-Wert (TAS-ELISA) nach<br />

110<br />

feuchter Inkubation der Samen für<br />

verschiedene Tage nach Aussaat<br />

Tag 0 Tag 4 Tag 9 Tag 14<br />

AV-60 (gesund, ungebeizt) 0 0 0 0<br />

AV-60 (gesund, gebeizt) 0,01 0 0 0<br />

AV-60 (gesund, entbeizt) 0 0 0 0<br />

AV-75 (kontaminiert, ungebeizt) 0,15 + 0 0 0<br />

AV-75 (kontaminiert, gebeizt) 0,03 0 0 0,03<br />

AV-75 (kontaminiert, entbeizt) 0,04 0,01 0,01 0,04<br />

AV-61, Deutschland (gesund) 0 0 0 0,02<br />

AV-76, Deutschland<br />

(kontaminiert)<br />

0,03 0 0,03 1,76 +<br />

AV-63, Frankreich (gesund) 0 0 0 0,01<br />

AV-78, Frankreich<br />

(kontaminiert)<br />

0 0 0 0,01


ERGEBNISSE<br />

Fortsetzung Tab. 3.14<br />

Aussaat 2008<br />

Aussaat 2009<br />

Saatgutpartie<br />

OD-Wert (TAS-ELISA) nach<br />

feuchter Inkubation der Samen für<br />

verschiedene Tage nach Aussaat<br />

111<br />

Tag 0 Tag 4 Tag 9 Tag 14<br />

AV-62 (gesund) 0 0 0 0<br />

AV-77 (kontaminiert) 0 0,03 0 0<br />

AV-64, Tröpfchen<br />

(gesund)<br />

AV-79, Tröpfchen<br />

(kontaminiert)<br />

AV-65, Regner<br />

(gesund)<br />

AV-80, Regner<br />

(kontaminiert)<br />

0 0 0 2,09 +<br />

0 0 0 0<br />

0 0 0 0<br />

0 0 0 0


ERGEBNISSE<br />

3.4.1.3 Bestimmungen durch Fremdfirmen<br />

Freundlicherweise wurden Saatgutpartien aus dem Versuch zum Übertragungsweg<br />

Saatgut von zwei Fremdfirmen auf ihre Kontamination mit A. valerianellae<br />

untersucht.<br />

So wurde das Saatgut bei den Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan im Sweatbox-Test<br />

in Kombination mit einer PCR-Methode auf eine A. valerianellae-Belastung<br />

untersucht. Beide Firmen bonitierten das nicht-infizierte Ausgangssaatgut (AV-60)<br />

als nicht-symptomzeigend und entnommene Pflanzenproben waren PCR-negativ.<br />

Pflanzen aus der kontaminierten Partie (AV-75) zeigten Symptome und im PCR-<br />

Verfahren war A. valerianellae nachweisbar.<br />

Bei den nach Aussaat im Jahr 2007 produzierten und 2008 geernteten Partien in<br />

Deutschland und Frankreich war bei Enza Zaden keine Untersuchung der Samen<br />

möglich. Zum einen keimte das Saatgut aus Deutschland (AV-61 (gesund) und<br />

AV-76 (kontaminiert)) nicht, zum anderen wurde das gekeimte Saatgut aus<br />

Frankreich (AV-63 (gesund) und AV-78 (kontaminiert)) zu schnell von Pilzen<br />

überwachsen. Bei Rijk Zwaan war ebenfalls keine Untersuchung der Saatgutpartien,<br />

die in Deutschland produziert wurden, möglich. Die Saatgutpartien, die in Frankreich<br />

produziert wurden, wurden von Rijk Zwaan als nicht befallen (AV-63 (gesund))<br />

beziehungsweis als befallen (AV-78 (kontaminiert)) identifiziert.<br />

Die nach Aussaat im Jahr 2008 im Folgejahr geernteten Saatgutpartien (AV-62<br />

(gesund) und AV-77 (kontaminiert)) waren nach Untersuchung von Enza Zaden mit<br />

A. valerianellae belastet, während die Saatgutpartie, die aus gesundem<br />

Ausgangssaatgut produziert wurde, laut Rijk Zwaan gesund und die, die aus<br />

infiziertem Saatgut produziert wurde, infiziert war.<br />

Die im Jahr 2010 geernteten vier Saatgutpartien (Aussaat 2009) waren laut<br />

Untersuchung von Enza Zaden alle negativ. Die Untersuchung derselben<br />

Saatgutpartien bei Rijk Zwaan erbrachte keine Ergebnisse, da die Proben zu stark mit<br />

Pilzen kontaminiert waren (Tab. 3.15).<br />

112


ERGEBNISSE<br />

Tabelle 3.15: Nachweis von A. valerianellae in zwölf Saatgutpartien im Sweatbox-Test in<br />

Kombination mit einer PCR bei den Firmen Enza Zaden und Rijk Zwaan.<br />

1 keine Keimung des Saatgutes, daher keine visuelle Bonitur und Probenahme möglich<br />

2 gekeimtes Saatgut stark von Pilzen überwachsen, keine Auswertung möglich<br />

Ausgangssaatgut<br />

Saatgutpartie<br />

AV-60<br />

(gesund)<br />

(ungebeizt) AV-75<br />

Aussaat 2007<br />

Aussaat 2008<br />

(kontaminiert)<br />

AV-61,<br />

Deutschland<br />

(gesund)<br />

AV-76,<br />

Deutschland<br />

(kontaminiert)<br />

AV-63,<br />

Frankreich<br />

(gesund)<br />

AV-78,<br />

Frankreich<br />

(kontaminiert)<br />

AV-62<br />

(gesund)<br />

AV-77<br />

(kontaminiert)<br />

Nachweis von A. valerianellae<br />

Enza Zaden Rijk Zwaan<br />

- -<br />

+ +<br />

1 1<br />

2<br />

-<br />

+<br />

+ -<br />

+ +<br />

113


ERGEBNISSE<br />

Fortsetzung Tab 3.15<br />

Aussaat 2009<br />

Saatgutpartie<br />

AV-64,<br />

Tröpfchen<br />

(gesund)<br />

AV-65,<br />

Regner<br />

(gesund)<br />

AV-79,<br />

Tröpfchen<br />

(kontaminiert)<br />

AV-80,<br />

Regner<br />

(kontaminiert)<br />

Nachweis von A. valerianellae<br />

Enza Zaden Rijk Zwaan<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

2<br />

114


ERGEBNISSE<br />

3.4.2 Dekontaminationsmaßnahmen<br />

3.4.2.1 Überprüfungen einer Warmwasserbehandlung<br />

In den Jahren von 2006 bis 2009 wurden zunächst an gesundem Saatgut der Sorte<br />

AV-1 (Kalibrierung 2,00-2,25) Behandlungen mittels Warmwasserbeize und deren<br />

Wirkungen auf die Keimfähigkeit überprüft, um Grenzwerte zu ermitteln, ab denen<br />

ein nicht tolerierbarer Keimfähigkeitsverlust auftrat. So wurden Behandlungen bei<br />

30 °C für 120 Minuten, 35 °C für 90 Minuten, 40 °C für 60 Minuten, 50 °C für<br />

40 Minuten, 55 °C für 30 und 40 Minuten und bei 60 °C für 10 und 20 Minuten<br />

durchgeführt, die sich aufgrund hoher Verluste in der Keimfähigkeit als ungeeignet<br />

erwiesen (Ergebnisse nicht dargestellt). Außerdem war der mit den Jahren natürliche<br />

Verlust an Keimfähigkeit durch die Lagerung der Samen zu erkennen. Erstaunlich<br />

war, dass ein und dieselbe Behandlung (gleiche Temperatur und Einwirkzeit) in<br />

verschiedenen Jahren einen unterschiedlichen Einfluss auf die Keimfähigkeit hatte<br />

(Ergebnisse nicht dargestellt). Grundsätzlich nahm die Keimfähigkeit mit steigenden<br />

Temperaturen und steigenden Einwirkzeiten tendenziell ab.<br />

Behandlungen bei 43 °C für 20 Minuten, 47 °C für 45 Minuten, 50 °C und 55 °C für<br />

jeweils 10 und 20 Minuten und bei 60 °C für 5 Minuten erwiesen sich hingegen als<br />

tolerierbar in Bezug auf die Keimfähigkeit. So kam es bei der Warmwasserbeizung<br />

bei 55 °C für 20 Minuten zu einer Abnahme der Keimfähigkeit von 20 %, die<br />

Keimfähigkeiten der Samen der anderen Warmwasserbehandlungen reduzierten sich<br />

lediglich um 3,2 % (Abb. 3.23 A).<br />

Dieses Ergebnis wurde mit den Saatgutsorten AV-220 (Kalibergröße 2,00-2,25),<br />

AV-17 (Kalibergröße 2,00-2,25) und AV-219 (Kalibergröße 2,00-2,25) überprüft. So<br />

war die Keimfähigkeit der Samen der Sorte AV-220 nach Behandlung bei 55 °C für<br />

20 Minuten lediglich um 2,5 % in ihrer Keimfähigkeit (89,8 %) in Bezug auf die<br />

unbehandelte Variante (Kontrolle, Keimfähigkeit 92,3 %) reduziert, während die<br />

Keimfähigkeit durch die anderen sechs Behandlungen teilweise auf 98,3 %<br />

(Behandlung für 20 Minuten bei 43 °C) gesteigert wurde (Abb. 3.23 B). Das gleiche<br />

Bild zeigte sich nach entsprechender Behandlung der Samen bei der Sorte AV-17.<br />

Eine deutliche Reduzierung der Keimfähigkeit zeigte sich auch hier nur bei den<br />

115


ERGEBNISSE<br />

Samen, die bei 55 °C für 20 Minuten warmwasserbehandelt wurden. So keimten<br />

78 % dieser Samen gegenüber gekeimten Samen in der Kontrolle (93 %). Andere<br />

warmwasserbehandelte Samen zeigten eine Steigerung der Keimfähigkeit. Bei den<br />

Behandlungen bei 50 °C für 20 Minuten und bei 60 °C für 5 Minuten steigerte sich<br />

die Keimfähigkeit auf 98 % (Abb. 3.23 C). Die Keimfähigkeit der Samen der Sorte<br />

AV-219 wurde nach 20-minütiger Behandlung bei 43 °C minimal gesteigert (von<br />

97,3 % in der Kontrolle auf 98,8 %). Die Behandlungen bei höheren Temperaturen<br />

führten insgesamt <strong>zur</strong> Reduzierung der Keimfähigkeit. Nach einer Behandlung bei<br />

47 °C für 45 Minuten keimten 49,5 % der Samen. Eine Behandlung bei 50 °C für<br />

20 Minuten (62,3 %) sowie bei 55 °C für 10 (58 %) und 20 Minuten Behandlungszeit<br />

(33 %) und bei 60 °C für 5 Minuten (69,5 %) führte zu Keimfähigkeitsreduzierungen<br />

(Abb. 3.23 D).<br />

Ebenso wurden diese Warmwasserbehandlungen auf ihre Eignung als<br />

Dekontaminationsmaßnahme an den infizierten Sorten AV-17 (2009, Kalibergröße<br />

2,00-2,25) und AV-219 (2009, Kalibergröße 2,00-2,25) überprüft. Die<br />

Dekontaminationswirkung wurde mittels Ankeimmethode auf Papier und TAS-<br />

ELISA geprüft. Die Samen beziehungsweise Keimlinge wurden an den Tagen null,<br />

vier, neun und 14 nach der Aussaat mit Extraktionspuffer homogenisiert (je 0,2 g<br />

Samen plus 3 ml Puffer) und im ELISA analysiert. Als kontaminiert galten die<br />

Saatgutproben von Keimlingen, die nach vier, neun oder 14 Tagen höhere OD-Werte<br />

als zum Zeitpunkt null erreichten, da steigende OD-Werte auf eine Vermehrung von<br />

A. valerianellae deuten.<br />

Unbehandelte Samen der Sorte AV-17 erreichten einen OD-Wert von 0,132 am Tag<br />

null, vier Tage nach der Aussaat wurde ein OD-Wert von 0,091 gemessen, während<br />

die Werte für den neunten (OD-Wert 0,807) und 14. Tag (OD-Wert 2,88) nach<br />

Aussaat deutlich oberhalb des ursprünglichen Wertes von 0,132 lagen. Samen, die<br />

für 20 Minuten bei 43 °C warmwasserbehandelt wurden, zeigten einen Anfangs-OD-<br />

Wert von 0,224. Am Tag vier reduzierte sich der OD-Wert auf 0,068, um am neunten<br />

Tag deutlich anzusteigen (OD-Wert 1,498) und erneut auf einen OD-Wert von 0,193<br />

am Tag 14 <strong>zur</strong>ückzufallen. Ebenso reagierten die Samen, die für 45 Minuten bei<br />

47 °C behandelt wurden. Auch hier fiel der OD-Wert von zunächst 0,046 (Tag null)<br />

116


ERGEBNISSE<br />

auf 0,032 (Tag vier) ab, stieg auf einen OD-Wert von 0,213 (Tag neun) an und fiel<br />

erneut ab (OD-Wert 0,099, Tag 14). Nach einer Behandlung bei 50 °C für<br />

10 Minuten lagen die OD-Werte bei 0,153 (Tag null), 0,11 (Tag vier), 0,735 (Tag<br />

neun) und 0,324 (Tag 14). Nach 20-minütiger Behandlung bei 50 °C stiegen die OD-<br />

Werte kontinuierlich von 0,132 (Tag null) auf 0,363 (Tag 14) an. Eine 10-minütige<br />

Behandlung bei 55 °C lieferte ebenfalls eine Zunahme der OD-Werte von Beginn<br />

0,068 (Tag null) auf 0,257 am 14. Tag. OD-Werte von Samen, die für 20 Minuten in<br />

55 °C warmem Wasser behandelt wurden, lagen anfangs bei 0,353, fielen auf über<br />

die Hälfte auf 0,148 (Tag vier) ab, stiegen deutlich auf 0,392 (Tag neun) an und<br />

fielen erneut auf 0,184 (Tag 14). Bei 60 °C für 5 Minuten behandelte Samen lieferten<br />

einen kontinuierlichen Anstieg der OD-Werte von Tag null zu Tag 14 von 0,073 auf<br />

0,932 (Abb. 3.24 A).<br />

Alle OD-Werte behandelter Samen, mit Ausnahme der für 20 Minuten bei 55 °C<br />

durchgeführten Behandlung, waren an mindestens einem Termin zwischen Tag vier<br />

und 14 im Vergleich zu Tag null eindeutig angestiegen und galten somit als<br />

A. valerianellae belastet.<br />

OD-Werte unbehandelter Samenproben der Sorte AV-219 zeigten einen<br />

kontinuierlichen und eindeutigen Anstieg von Tag null (OD-Wert 0,118) auf Tag 14<br />

(OD-Wert 1,585). Samen, die für 20 Minuten bei 43 °C warmwasserbehandelt<br />

wurden, wiesen einen kurzfristigen Anstieg der OD-Werte von 0,013 (Tag null) auf<br />

0,092 (Tag vier) und 0,079 am neunten Tag auf, während der OD-Wert am vierten<br />

Auswertungstag auf 0,013 abfiel (Tag 14). Innerhalb der vierzehntägigen<br />

Untersuchungsdauer stiegen die OD-Werte von Samen, die für 45 Minuten bei 47 °C<br />

behandelt wurden, von 0,063 (Tag null) über 0,068 (Tag neun) auf 0,394 (Tag 14)<br />

an. Nach Behandlung bei 50 °C für eine 10-minütige Dauer lag der OD-Wert zu<br />

Beginn bei 0,044, fiel etwas innerhalb von vier Tagen auf 0,033 (Tag vier) ab und<br />

stieg am neunten und 14. Tag auf OD-Werte von 0,964 und 1,785 an. Nach einer 20-<br />

minütigen Behandlungszeit bei 50 °C stieg der OD-Wert ebenfalls an, von anfänglich<br />

0,108 (Tag null) auf 1,356 (Tag 14). Nach einer Behandlung bei 55 °C für 10 und 20<br />

Minuten stiegen die OD-Werte ebenso innerhalb der vierzehntägigen<br />

Untersuchungsdauer an. Anfängliche OD-Werte von 0,013 (55 °C, 10 Minuten)<br />

beziehungsweise 0,094 (55 °C, 20 Minuten) stiegen auf 1,469 (Tag 14 nach<br />

117


ERGEBNISSE<br />

10-minütiger Behandlung) beziehungsweise 0,833 (Tag neun nach 20-minütiger<br />

Behandlung) an. Die 5-minütige Samenbehandlung bei 60 °C führte zu geringen OD-<br />

Werten. Am ersten Untersuchungstag (Tag null) wurde ein OD-Wert von 0,03<br />

gemessen, am Tag vier ein OD-Wert von 0,015, am Tag neun ein OD-Wert von<br />

0,004 und 14 Tage nach Untersuchungsbeginn ein OD-Wert von 0,056. Alle OD-<br />

Werte behandelter Samen, mit Ausnahme der für 20 Minuten bei 43 °C und für<br />

5 Minuten bei 60 °C durchgeführten Behandlungen, waren an mindestens einem der<br />

drei Untersuchungstage zwischen Tag vier und 14 im Vergleich zu Tag null<br />

eindeutig angestiegen. Die entsprechenden Saatgutpartien waren demzufolge<br />

weiterhin als mit A. valerianellae anzusehen (Abb. 3.24 B).<br />

Warmwasserbehandlungen haben somit einen Einfluss auf gesundes und mit<br />

A. valerianellae kontaminiertes Saatgut in Bezug auf die Keimfähigkeit und den<br />

A. valerianellae-Befall. Die Keimfähigkeiten nahmen mit steigenden Temperaturen<br />

und Einwirkzeiten grundsätzlich ab, dennoch reagierten die behandelten<br />

Saatgutpartien der Sorten unterschiedlich. Die <strong>Untersuchungen</strong> im TAS-ELISA<br />

lieferten in der Regel geringere OD-Werte als die unbehandelte Kontrolle. Das deutet<br />

auf Befallsreduzierungen durch die Warmwasserbehandlungen hin. Der<br />

befallsreduzierende Effekt war sortenabhängig.<br />

118


ERGEBNISSE<br />

A<br />

B<br />

Keimfähigkeit in %<br />

Keimfähigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

20 Min. 45 Min. 10 Min. 20 Min. 10 Min. 20 Min. 5 Min.<br />

Kontrolle 43 °C 47 °C 50 °C 50 °C 55 °C 55 °C 60 °C<br />

ab<br />

b<br />

ab<br />

Behandlung<br />

ab<br />

ab<br />

20 Min. 45 Min. 10 Min. 20 Min. 10 Min. 20 Min. 5 Min.<br />

Kontrolle 43 °C 47 °C 50 °C 50 °C 55 °C 55 °C 60 °C<br />

Behandlung<br />

Abbildung 3.23: Keimfähigkeit von warmwasserbehandelten Samen aus dem Jahr<br />

2009. (A): Sorte AV-1, gesund, 2006, Kalibrierung 2,00 – 2,25. (B): Sorte AV-220,<br />

gesund, 2009, Kalibrierung 2,00 – 2,25. (C): Sorte AV-17, kontaminiert mit<br />

A. valerianellae, 2009, Kalibrierung 2,00 – 2,25. (D): Sorte AV-219, kontaminiert<br />

mit A. valerianellae, 2009, Kalibrierung 2,00 – 2,25.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander<br />

verschieden. Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur)<br />

verrechnet (p < 0,05).<br />

a<br />

ab<br />

a<br />

a<br />

a<br />

b<br />

119


ERGEBNISSE<br />

C<br />

D<br />

Keimfähigkeit in %<br />

Keimfähigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

ab<br />

ab<br />

ab<br />

ab<br />

b<br />

20 Min. 45 Min. 10 Min. 20 Min. 10 Min. 20 Min. 5 Min.<br />

Kontrolle 43 °C 47 °C 50 °C 50 °C 55 °C 55 °C 60 °C<br />

bc c<br />

Fortsetzung Abbildung 3.23:<br />

ab<br />

Behandlung<br />

abc<br />

abc<br />

ab<br />

abc<br />

a<br />

a<br />

b<br />

abc<br />

20 Min. 45 Min. 10 Min. 20 Min. 10 Min. 20 Min. 5 Min.<br />

Kontrolle 43 °C 47 °C 50 °C 50 °C 55 °C 55 °C 60 °C<br />

Behandlung<br />

120


ERGEBNISSE<br />

A<br />

B<br />

OD-Wert<br />

OD-Wert<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

Tag 0 0 Tag 4 4 Tag 9 9 Tag 14 14<br />

feuchte Inkubation<br />

Inkubationsdauer (Tage)<br />

unbehandelt 43 °C 20 Min. 47 °C 45 Min. 50 °C 10 Min.<br />

50 °C 20 Min. 55 °C 10 Min. 55 °C 20 Min. 60 °C 5 Min.<br />

Tag 0 0 Tag 4 4 Tag 9<br />

9 Tag 14 14<br />

Inkubationsdauer feuchte Inkubation (Tage)<br />

unbehandelt 43 °C 20 Min. 47 °C 45 Min. 50 °C 10 Min.<br />

50 °C 20 Min. 55 °C 10 Min. 55 °C 20 Min. 60 °C 5 Min.<br />

Abbildung 3.24: OD-Wert im TAS-ELISA (nach 60 Minuten) nach 0, 4, 9 und 14 Tagen<br />

Inkubation in der Ankeimmethode auf Papier von warmwasserbehandelten Samen der<br />

A. valerianellae-kontaminierten Sorten AV-17 (A) und AV-219 (B).<br />

2,88<br />

1,785 1,585<br />

121


ERGEBNISSE<br />

3.4.2.2 Überprüfungen einer Dampfdesinfektion<br />

Dankenswerterweise wurde das gesunde Saatgut (AV-220, 2009) und das mit<br />

A. valerianellae kontaminierte Saatgut (AV-17, 2009 und AV-219, 2009) durch das<br />

Eidgenössische Volkswirtschaftsdepartement EVD, Forschungsanstalt Agroscope<br />

Changins-Wädenswil ACW mit der Dampfdesinfektion behandelt. Die<br />

Dampfdesinfektionsmaßnahme wurde sowohl bei 66 °C für 90 und für 105 Sekunden<br />

(am 13.07.2010) als auch bei 64 °C für 120 und 150 Sekunden (am 14.09.2010)<br />

durchgeführt. Nach der Rücktrocknung wurde die Keimfähigkeit (auf Wasseragar bei<br />

20 °C) und die A. valerianellae-Kontamination des Saatguts untersucht.<br />

Diese Dampfdesinfektionen beeinflussten die Keimfähigkeit der Samen<br />

weitestgehend positiv (Tab. 3.16 und Abb. 3.25). So betrug der Wert der<br />

Keimfähigkeit der gesunden Saatgutpartie (AV-220) vor der Dampfdesinfektion<br />

98 %, während er nach Desinfektion bei 66 °C leicht verringert (94 % nach<br />

90-sekündiger Behandlung) beziehungsweise erhöht (100 % nach 105-sekündiger<br />

Desinfektion) war. Die Keimfähigkeit der kontaminierten Sorte AV-219 wurde nicht<br />

(94 % vor und nach Behandlung bei 66 °C für 90 Sekunden) oder nur geringfügig<br />

abgeschwächt (88 % nach Behandlung bei 66 °C für 105 Sekunden), während die<br />

Keimfähigkeit der Sorte AV-17 nach jeder Behandlung erhöht war. So wurde die<br />

Ausgangskeimfähigkeit von 86 % auf 94 % (90-sekündige Behandlung)<br />

beziehungsweise 100 % (105-sekündige Behandlung) erhöht.<br />

Durch die Dampfdesinfektion bei 64 °C wurden Keimfähigkeiten reduziert. So<br />

wurde bei der Sorte AV-220 eine Ausgangskeimfähigkeit von 92 % ermittelt, bei der<br />

Sorte AV-219 keimten 84 % und bei der Sorte AV-17 88 %. Nach 120-sekündiger<br />

Behandlung mit 64 °C heißem Dampf keimten 96 % (nach 120-sekündiger<br />

Behandlung) der Samen der Sorte AV-220, während nach 150-sekündiger<br />

Behandlung 90 % der Samen keimten. Die Samen der Sorte AV-219 erreichten durch<br />

beide Dampfdesinfektionen nicht den Keimfähigkeitswert vor der Behandlung. Nach<br />

120 Sekunden keimten 80 %, nach 150 Sekunden 74 % der Samen. Die<br />

Keimfähigkeit der Samen der Sorte AV-17 wurde erhöht (auf 96 % nach<br />

120-sekündiger Behandlung und auf 98 % nach 150-sekündiger Desinfektion).<br />

Nach beiden Dampfdesinfektionen wurde beobachtet, dass der Befall mit<br />

anhaftenden Pilzen (Phoma, Cladosporium, Stemphylium, Rhizopus) rückläufig war.<br />

122


ERGEBNISSE<br />

Sie waren nach der Behandlung kaum beziehungsweise gar nicht mehr vorhanden<br />

(nicht dargestellt).<br />

Eine Überprüfung der Keimfähigkeit dampfbehandelter Samen auf Filterpapier und<br />

bei kühlen, dunklen Bedingungen (wie in Kapitel 2.6 beschrieben) lieferte ein<br />

ähnliches Ergebnis (Abb. 3.25). Die Keimfähigkeit der Sorte AV-220 betrug vor der<br />

Behandlung 92 %, die durch die Dampfdesinfektion bei 66 °C sowohl für 90 als auch<br />

für 105 Sekunden auf 96 % (90 Sekunden) beziehungsweise 93 % (105 Sekunden)<br />

gesteigert werden konnte. Eine Dampfdesinfektion bei 64 °C (bei 120- und<br />

150-sekündiger Behandlung) hatte eine Reduzierung der Keimfähigkeit auf 87 % zu<br />

Folge. Die Keimfähigkeit der Sorte AV-219 wurde sowohl nach Behandlung bei<br />

66 °C als auch nach Behandlung bei 64 °C reduziert. Bei beiden Temperaturen<br />

wurde jeweils eine geringere Keimfähigkeit bei länger einwirkender<br />

Desinfektionsphase erzielt. Stärkste Einbußen waren nach Behandlung bei 64 °C für<br />

150 Sekunden (auf 79 %) sichtbar.<br />

Die Keimfähigkeit der Sorte AV-17 wurde durch eine Dampfdesinfektion in allen<br />

Fällen gesteigert. Vor der Behandlung betrug die Keimfähigkeit 90 %, nach der<br />

Behandlung bei 66 °C hingegen 98 % beziehungsweise nach Behandlung bei 64 °C<br />

97 % (120 Sekunden) oder 93 % (nach 150 Sekunden).<br />

Die Dekontaminationswirkung der Dampfdesinfektion wurde ebenso wie die<br />

Warmwasserbehandlung an den Sorten AV-17 und AV-219 mittels Ankeimmethode<br />

auf Papier im Vergleich zu unbehandelten Samen kontrolliert.<br />

OD-Werte der Tage null bei jeder Dampfbehandlung wurden als Schwellenwerte für<br />

die jeweilig erzielten OD-Werte der Behandlungen für den vierzehntägigen<br />

Versuchszeitraum für die Ankeimmethode auf Papier herangezogen. Unbehandelte<br />

Samen der Sorte AV-17 erreichten am Tag null einen OD-Wert von 0,904. Dieser<br />

hohe Wert verringerte sich zunächst am vierten Tag auf einen OD-Wert von 0,362,<br />

steigerte sich jedoch auf einen OD-Wert von 3,279 (Tag neun) und auf 3,317<br />

(Tag 14). Dampfbehandelte Samen, die für 90 Sekunden bei 65 °C behandelt wurden<br />

zeigten zu Beginn einen OD-Wert von 0,468 (Tag null), vom vierten über den<br />

neunten bis zum 14. Tag verringerten sich jedoch die OD-Werte von 0,741 über<br />

0,315 auf 0,105. Die Behandlung, die ebenfalls bei 65 °C und für 105 Sekunden<br />

123


ERGEBNISSE<br />

durchgeführt wurde, zeigte einen kontinuierlichen Anstieg der OD-Werte von<br />

anfänglich 0,625 (Tag null) auf 2,566 (Tag 14). Nach einer Dampfbehandlung bei<br />

64 °C für 120 Sekunden wurde am Tag null ein OD-Wert von 0,361 erreicht, der<br />

dann auf 0,243 (Tag vier) abfiel, um nach neun beziehungsweise 14 Tagen auf einen<br />

OD-Wert von 0,72 und 2,851 anstieg. Nach einer Behandlung bei 64 °C für<br />

150 Sekunden ergab sich zu Beginn ein OD-Wert von 0,628. Nach vier Tagen fiel<br />

der OD-Wert auf 0,577, um nach neun Tagen auf 1,055 anzusteigen und nach<br />

14 Tagen erneut auf einen OD-Wert von 0,061 abzufallen (Abb. 3.26 A).<br />

Bei der Untersuchung von Keimlingen beziehungsweise Pflanzen aus unbehandelten<br />

Samen der Sorte AV-219 zeigte sich ein ähnliches Bild wie bei der Sorte AV-17.<br />

OD-Werte unbehandelter Samen der Sorte AV-219 stiegen über den vierzehntägigen<br />

Zeitraum der Untersuchung für die Ankeimmethode auf Papier nahezu kontinuierlich<br />

an. Zu Beginn wurde ein OD-Wert von 0,497 (Tag 0) gemessen, der sich auf einen<br />

hohen OD-Wert von 3,143 (Tag 14) steigerte. Samen, die nach einer<br />

Dampfbehandlung bei 66 °C für 90 Sekunden untersucht wurden, erreichten<br />

geringere OD-Werte. Zum Zeitpunkt null wurde dabei ein anfänglicher OD-Wert von<br />

0,117 gemessen, am vierten Tag nach Aussaat wurde ein OD-Wert von 0,069<br />

gemessen. Zum neunten Tag nach Aussaat wurde ein OD-Wert von 0,266 ermittelt<br />

während am Tag 14 lediglich ein OD-Wert von 0,007 erzielt wurde. Nach einer<br />

Dampfbehandlung für 105 Sekunden (bei 66 °C) wurde zunächst ein OD-Wert von<br />

0,191 (Tag 0) gemessen, nach vier Tagen von 0,077, nach neun Tagen von 0,031 und<br />

abschließend (Tag 14) von 0,175. OD-Werte nach einer 120-sekündigen Behandlung<br />

bei 64 °C lagen bei 0,188 (Tag 0), 0,437 (Tag 4), 0,027 (Tag 9) und bei 0,0003 (Tag<br />

14). Nach einer 150-sekündigen Behandlung bei 64 °C stiegen die OD-Werte von<br />

0,081 (Tag 0) kontinuierlich auf 2,658 (Tag 14) an (Abb. 3.26 B).<br />

Die Behandlung mit Dampf hatte bezüglich Keimfähigkeit und Dekontamination<br />

einen Einfluss auf die Samen. Die Keimfähigkeit war nach Dampfbehandlung<br />

lediglich bei der Sorte AV-219 signifikant von den unbehandelten Samen<br />

verschieden und führte zu verminderten Keimfähigkeiten. Nach Durchführung der<br />

Ankeimmethode auf Papier wurden bei der Sorte AV-17 keine durchgängigen<br />

Verringerungen der OD-Werte erzielt, während bei der Sorte AV-219 die<br />

124


ERGEBNISSE<br />

Behandlung bei 66 °C für 105 Sekunden einen positiven, dekontaminierenden<br />

Einfluss zu haben schien.<br />

Tabelle 3.16: Keimfähigkeit (in % bei 20 °C und 12 Stunden Licht pro Tag) drei verschiedener<br />

Feldsalatsorten nach Behandlung mit Dampf bei 66 °C für 90 beziehungsweise 105 Sekunden<br />

und bei 64 °C für 120 beziehungsweise 150 Sekunden im Vergleich <strong>zur</strong> nicht-behandelten<br />

Kontrolle.<br />

Dampfdesinfektion<br />

unbehandelt<br />

(vor Behandlung bei 66 °C)<br />

66 °C,<br />

90 Sekunden<br />

66 °C,<br />

105 Sekunden<br />

unbehandelt<br />

(vor Behandlung bei 64 °C)<br />

64 °C,<br />

120 Sekunden<br />

64 °C,<br />

150 Sekunden<br />

AV-17,<br />

kontaminiert<br />

Keimfähigkeit (%)<br />

AV-219,<br />

kontaminiert<br />

AV-220,<br />

gesund<br />

86 94 98<br />

94 94 94<br />

100 88 100<br />

88 84 92<br />

96 80 96<br />

98 74 90<br />

125


ERGEBNISSE<br />

A<br />

Keimfähigkeit in %<br />

B<br />

Keimfähigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

unbehandelt<br />

a a a b ab a a<br />

a<br />

unbehandelt<br />

66 °C, 90<br />

Sekunden<br />

66 °C, 105<br />

Sekunden<br />

unbehandelt<br />

66 °C, 90<br />

Sekunden<br />

66 °C, 105<br />

Sekunden<br />

unbehandelt<br />

a<br />

66 °C, 90<br />

Sekunden<br />

AV-17 AV-219 AV-220<br />

a<br />

64 °C, 120<br />

Sekunden<br />

a<br />

64 °C, 150<br />

Sekunden<br />

b<br />

unbehandelt<br />

Sorte<br />

ab<br />

64 °C, 120<br />

Sekunden<br />

a<br />

64 °C, 150<br />

Sekunden<br />

a<br />

unbehandelt<br />

a<br />

64 °C, 120<br />

Sekunden<br />

AV-17 AV-219 AV-220<br />

Sorte<br />

a<br />

66 °C, 105<br />

Sekunden<br />

a<br />

64 °C, 150<br />

Sekunden<br />

Abbildung 3.25: Keimfähigkeit (in % bei 4 °C unter Lichtausschluß) drei verschiedener<br />

Feldsalatsorten nach Behandlung mit Dampf bei (A) 66 °C für 90 beziehungsweise<br />

105 Sekunden und bei (B) 64 °C für 120 beziehungsweise 150 Sekunden im Vergleich<br />

<strong>zur</strong> unbehandelten Kontrolle.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet<br />

(p < 0,05).<br />

126


ERGEBNISSE<br />

OD-Wert<br />

B<br />

A<br />

OD-Wert<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

Tag 0 Tag 4 Tag 9 Tag 14<br />

feuchte Inkubation<br />

unbehandelt 66 °C 90 Sek. 66 °C 105 Sek.<br />

64 °C 120 Sek. 64 °C 150 Sek.<br />

Tag 0 Tag 4 Tag 9 Tag 14<br />

feuchte Inkubation<br />

unbehandelt 66 °C 90 Sek. 66 °C 105 Sek.<br />

64 °C 120 Sek. 64 °C 150 Sek.<br />

Abbildung 3.26: OD-Wert im TAS-ELISA (nach 60 Minuten) nach Homogenisierung von<br />

dampfbehandelten Samen der A. valerianellae-kontaminierten Sorten AV-17 (A) und<br />

AV-219 (B) (Ankeimmethode auf Papier).<br />

3,317 2,851<br />

3,143 2,658<br />

2,566<br />

127


ERGEBNISSE<br />

3.4.2.3 Überprüfungen einer weiteren Dekontaminationsmaßnahme<br />

Das Saatgut der drei Sorten AV-220, AV-219 und AV-17 wurden von einer für<br />

Saatgutbehandlungen spezialisierten Firma behandelt. Zur Firma und zu der<br />

Methodik der Behandlung dürfen keine Angaben gemacht werden.<br />

Die Keimfähigkeiten der drei Sorten lagen vor der Behandlung über einem Wert von<br />

90 %, während die Keimfähigkeiten nach Behandlung etwas erhöht (Sorte AV-220<br />

und Sorte AV-17) beziehungsweise erniedrigt (Sorte AV-219) waren. So war bei der<br />

Sorte AV-220 ein um 2 Prozentpunkte erhöhter Wert in der Keimfähigkeit auf 94 %<br />

vorhanden, während bei der Sorte AV-17 die Keimfähigkeit von 90 % auf 97 %<br />

gesteigert wurde. Die Sorte AV-219 zeigte durch die Behandlung eine<br />

Keimfähigkeitsreduzierung von 98 % auf 95 %. Diese Behandlung führte jedoch bei<br />

allen drei Sorten zu keinen signifikanten Unterschieden in der Keimfähigkeit<br />

(Abb. 3.27).<br />

Eine Überprüfung der Dekontaminationswirkung durch diese Maßnahme erfolgte<br />

mittels Ankeimmethode auf Papier im Vergleich <strong>zur</strong> unbehandelten Variante.<br />

Vor einer Behandlung wurden bei der Sorte AV-17 hohe OD-Werte von 0,904 zum<br />

Zeitpunkt null und nach 14 Tagen von 3,317 gemessen. Nach einer Behandlung<br />

durch den Dienstleister stiegen die OD-Werte von 0,645 (Tag null) auf 2,898<br />

(Tag neun) und auf 3,075 am 14. Tag nach Aussaat (Abb. 3.28 A).<br />

Die mittels TAS-ELISA erzielten Ergebnisse lieferten über den vierzehntägigen<br />

Zeitraum bei den unbehandelten Samen der Sorte AV-219 einen Anfangs-OD-Wert<br />

von 0,497 (Tag null), der sich kontinuierlich auf 3,143 (Tag 14) steigerte. OD-Werte<br />

behandelter Samen lagen an Tag null bei 0,108, nach vier Tagen bei einem OD-Wert<br />

von 0,048 und stiegen dann ebenfalls kontinuierlich auf 3,016 (Tag 14) an<br />

(Abb. 3.28 B).<br />

Die Saatgutbehandlung durch den Dienstleister führte im Gegensatz zu<br />

Warmwasserbehandlungen und Dampfbehandlungen lediglich zu geringen Effekten.<br />

128


ERGEBNISSE<br />

So kam es zu einer zu vernachlässigbaren Veränderung in der Keimfähigkeit. Aber<br />

auch eine Dekontaminationswirkung war nicht festzustellen.<br />

Keimfähigkeit in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

a<br />

unbehandelt<br />

a a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

Behandlung<br />

Dienstleister<br />

unbehandelt<br />

Behandlung<br />

Dienstleister<br />

unbehandelt<br />

AV-17 AV-219 AV-220<br />

Sorte<br />

Behandlung<br />

Dienstleister<br />

Abbildung 3.27: Keimfähigkeit (in % bei 4 °C unter Lichtausschluß) drei verschiedener<br />

Feldsalatsorten nach Behandlung durch einen Dienstleister im Vergleich <strong>zur</strong><br />

unbehandelten Kontrolle.<br />

Behandlungen mit gleichen Buchstaben sind nicht signifikant voneinander verschieden.<br />

Die Daten wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test (Dunns Prozedur) verrechnet (p < 0,05).<br />

129


ERGEBNISSE<br />

A<br />

OD-Wert<br />

B<br />

OD-Wert<br />

4<br />

3,5<br />

3<br />

2,5<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

4<br />

3,5<br />

3<br />

2,5<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

Tag 0 Tag 4 Tag 9 Tag 14<br />

feuchte Inkubation<br />

unbehandelt Behandlung Dienstleister<br />

Tag 0 Tag 4 Tag 9 Tag 14<br />

feuchte Inkubation<br />

unbehandelt Behandlung Dienstleister<br />

Abbildung 3.28: OD-Wert im TAS-ELISA (nach 60 Minuten) der mit A. valerianellae-<br />

kontaminierten Sorten AV-17 (A) und AV-219 (B) zwischen Tag null und Tag 14 nach<br />

Aussaat auf angefeuchtetem Filterpapier und Inkubation bei Raumtemperatur<br />

(Ankeimmethode auf Papier).<br />

Die Samen waren unbehandelt beziehungsweise durch einen Dienstleister behandelt<br />

worden.<br />

130


DISKUSSION<br />

4 DISKUSSION<br />

Mit den durchgeführten <strong>Untersuchungen</strong> zu <strong>Acidovorax</strong> valerianellae an Feldsalat<br />

wurden Erkenntnisse im Bereich der Erregerbiologie und Epidemiologie sowie des<br />

Einflusses von Infektionsbedingungen auf den Krankheitsverlauf gewonnen. Zudem<br />

wurden grundlegende Erkenntnisse zu Übertragungswegen und zu<br />

Bekämpfungsstrategien von A. valerianellae gewonnen.<br />

4.1 <strong>Untersuchungen</strong> zu Infektionsbedingungen<br />

In den <strong>Untersuchungen</strong> zu den Infektionsbedingungen des Bakteriums wurden die<br />

Einflüsse von Temperatur, Blattalter, Blattnässedauer und Inokulumdichte erforscht.<br />

Nach GARDAN et al. (2003) und HINRICHS-BERGER et al. (2004) kann das Bakterium<br />

A. valerianellae Pflanzen sowohl im Keimblattstadium als auch Pflanzen im<br />

Laubblattstadium infizieren und zu Symptomen führen. Dies bestätigte sich in den<br />

Versuchen, in denen Pflanzen unterschiedlichen Blattalters inokuliert wurden<br />

(Kapitel 3.1.2). Der Befall an Feldsalatpflanzen war zudem innerhalb der<br />

Infektionsversuche sehr von den vorherrschenden Luftfeuchtigkeiten<br />

beziehungsweise der Blattnässedauer abhängig. Die Versuchspflanzen wurden<br />

einmalig für 48 Stunden, wöchentlich wiederkehrend (jeweils von 48-stündiger<br />

Dauer) oder dauerhaft unter gesättigter Luftfeuchte kultiviert (Kapitel 2.12.2).<br />

Allgemein fiel ein starker Unterschied zwischen der Symptomatik inokulierter<br />

Pflanzen auf, sobald sie weitestgehend trocken kultiviert beziehungsweise bei nahezu<br />

100 % relativer Luftfeuchte mit lang andauernder Blattnässe kultiviert wurden.<br />

Gerade bei feuchter Witterung traten vermehrt Symptome auf. GRONDEAU und<br />

SAMSON (2009) fanden heraus, dass ein sichtbarer A. valerianellae-Befall stark von<br />

einem für 90 Stunden andauernden Wert von über 85 % relativer Luftfeuchtigkeit<br />

gefördert wird. Daher sollten Feldsalatbestände möglichst trocken gehalten werden,<br />

um einen Befall mit A. valerianellae zu vermeiden beziehungsweise zu vermindern<br />

(MOLTMANN et al., 2000). Alle Pflanzen, die bei eigenen Versuchen nach der<br />

Inokulation lediglich für die ersten 48 Stunden bei gesättigter Luftfeuchte kultiviert<br />

131


DISKUSSION<br />

wurden, zeigten keine Symptome. Alle Pflanzen, die dauerhaft bei gesättigter<br />

Luftfeuchte kultiviert wurden, waren zu Versuchende Symptom tragend. Bei<br />

Pflanzen, die im wöchentlichen Abstand bei hoher Luftfeuchtigkeit (das heißt für die<br />

ersten 48 Stunden erfolgte die Kultivierung nach der Inokulation bei gesättigter<br />

Luftfeuchte, dann fünf Tage bei normal vorherrschender Luftfeuchte, danach erneut<br />

für 48 Stunden bei gesättigter Luftfeuchte und so fort) kultiviert wurden, zeigten sich<br />

ebenfalls Symptome. Eine 100 %-ige Befallshäufigkeit wurde dabei aber nicht<br />

erreicht. Es war ein deutlicher Unterschied zwischen den im Keimblatt und den im<br />

Laubblatt inokulierten Pflanzen sichtbar, was mit einer unterschiedlichen<br />

Blattoberfläche und -masse zusammenhing. Je weniger Blattmasse vorhanden war,<br />

desto schneller trockneten die Blätter ab. Die Feuchtigkeit ist für die Bakterien von<br />

enormer Wichtigkeit. So überstanden sie eine fünftägige Zeitspanne bei trockenen<br />

Bedingungen ohne Blattnässe (wöchentlicher Abstand), wohl aber nicht eine<br />

Trockenperiode von 30 Tagen beziehungsweise 33 Tagen bei einmaliger Kultur für<br />

48 Stunden unter gesättigten Luftfeuchten nach der Inokulation, da zu Versuchende<br />

keine Symptome sichtbar waren (Abb. 3.5).<br />

Aus den Versuchen, wie sie in Kapitel 3.1.3 beschrieben sind, wird diese<br />

Abhängigkeit zwischen Blattnässe beziehungsweise einer hohen relativen<br />

Luftfeuchte und Symptomatik an inokulierten Feldsalatpflanzen deutlich. Nach einer<br />

28-tägigen Kultivierung unter trockenen Bedingungen führte eine Weiterkultur bei<br />

gesättigter Luftfeuchte zwischen 38 dpi und 51 dpi zu einer leichten Zunahme der<br />

Befallsstärke von 3,5 % auf 4,7 % (Tab. 3.2). Ebenfalls wurde gezeigt, dass die<br />

Bakterien innerhalb von fünf Stunden in die Pflanze eindringen und mindestens<br />

sieben Tage unter ungünstigen, trockenen Bedingungen überleben, bevor sie bei<br />

gesättigter Luftfeuchte zu Symptomen führen (Abb. 3.9 und Abb 3.10). Die<br />

Bakterien lebten bei trockener Kultur der inokulierten Pflanzen nicht epiphytisch auf<br />

der Blattoberfläche, da Symptome bereits neun Tage nach Inokulation sichtbar<br />

waren. Wären die Bakterien erst innerhalb von zwei Tagen (ab 7 dpi) bei für sie<br />

günstigen, feuchten Bedingungen in das Blatt eingedrungen, so wären Symptome<br />

frühestens nach vier Tagen nach Wiederbefeuchtung beziehungsweise 11 dpi<br />

sichtbar gewesen. Die Ergebnisse in den Abbildungen 3.1, 3.3, 3.4 und 3.5 B<br />

belegen, dass sichtbare Symptome frühestens 4 dpi, bei Kultur unter gesättigter<br />

132


DISKUSSION<br />

Luftfeuchte, an Pflanzen vorhanden sind. MOLTMANN (1999) beschrieb hingegen,<br />

dass Xanthomonas campestris pv. vitians Kopf- und Eissalatpflanzen sowie viele<br />

Unkrautarten epiphytisch besiedelt. So kann sich diese bakterielle<br />

Blattfleckenkrankheit so lange ohne Symptome auf der Pflanzenoberfläche halten,<br />

wie die Witterungsbedingungen für sie zunächst ungünstig sind. Erst nach längeren<br />

Regenperioden oder häufiger, starker Taubildung kommt es zu einem<br />

Befallsausbruch.<br />

Zu erkennen waren zwei grundsätzliche Ergebnisse: Der sichtbare Befall an Pflanzen<br />

war stark von der Blattnässedauer beziehungsweise der relativen Luftfeuchte<br />

abhängig. Ist keine für Bakterien günstige, annähernd gesättigte Luftfeuchte<br />

vorhanden, so führt eine Inokulation nicht zu einem sichtbaren Befall an Pflanzen<br />

(Abb. 3.5, 3.9, 3.10).<br />

Die starke Abhängigkeit zwischen Feuchtigkeit in Form von Blattnässe und<br />

Krankheitssymptomen wurde bei vielen Pflanzenpathogenen beschrieben. So zeigt<br />

der Forschungsauftrag des BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG,<br />

LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN (2001), dass die Krankheitsentwicklung des Pilzes<br />

Septoria petroselini an Petersilieblättern stark von der relativen Luftfeuchtigkeit<br />

abhängig ist. Bei einer relativen Luftfeuchte von 65 % kommt es zu einer geringen<br />

Krankheitsentwicklung, während der Befall bei einer Erhöhung der Luftfeuchte auf<br />

85 % deutlich ansteigt. Förderlich für den Befall ist zudem eine zeitlich direkt auf die<br />

Inokulation folgende hohe Luftfeuchtigkeit. Aber auch nach einer längeren<br />

Trockenphase von bis zu 72 Stunden nach der Inokulation werden hohe<br />

Befallsstärken erzielt, wenn danach wieder feuchte Bedingungen herrschen.<br />

LEBEN (1988) berichtet, dass sich an inokulierten Gurkenknospen keine<br />

Pseudomonas syringae pv. lachrymans- und P. syringae pv. syringae-Bakterien<br />

isolieren lassen, sobald die Pflanzen nach der Inokulation bei relativen Luftfeuchten<br />

zwischen 30 % und 50 % kultiviert werden. Werden sie im Tag-/Nachtrhythmus bei<br />

unterschiedlichen Luftfeuchten zwischen 50 % bis 60 % und 90 % kultiviert, so ist<br />

der Nachweis intermediär. Nach Kultivierung zwischen 80 % und 90 % relativer<br />

Luftfeuchte lassen sich jedoch aus nahezu allen Knospen Bakterien isolieren.<br />

Eine starke Abhängigkeit zwischen dem Befall von Xanthomonas smithii ssp. citri an<br />

Zitrusgewächsen und der Blattnässedauer wird ebenfalls berichtet. So reichen vier<br />

133


DISKUSSION<br />

Stunden Blattnässe aus, um bei optimalen Temperaturen zwischen 25 °C und 35 °C,<br />

einen 100 %-igen Befall an Pflanzen hervor<strong>zur</strong>ufen (PRIA et al., 2006)<br />

Diese Ergebnisse lassen sich auf die hier vorgestellten Ergebnisse übertragen. Die<br />

Feldsalatpflanzen zeigten, trotz zeitweiliger Verringerung der Luftfeuchtigkeit, eine<br />

teilweise starke Erhöhung der Krankheitsentwicklung bezüglich Befallsstärke und<br />

Befallshäufigkeit, sobald anschließend wieder feuchte Bedingungen herrschten<br />

(Abb. 3.5, 3.7, 3.9, 3.10, Tab. 3.2). Dieser Anstieg des Kranheitsverlaufs bei erneuter<br />

Kultivierung unter gesättigter Luftfeuchtigkeit war jedoch von der Dauer der ersten<br />

Phase unter gesättigter Luftfeuchtigkeit abhängig. Dies wird aus den Ergebnissen der<br />

Abbildung 3.7 deutlich. Je länger die erste Phase unter feuchten Bedingungen<br />

andauerte, desto geringer war der Anstieg der Befallsstärke nach Wiederbefeuchten<br />

der Feldsalatpflanzen. Inokulierte Pflanzen, die in der ersten Phase 14 Tage<br />

beziehungsweise 18 Tage feucht inkubiert wurden (Abb. 3.7, Versuchsglieder D und<br />

E), zeigten nach siebentägiger Kultivierung unter trockenen Bedingungen bei<br />

Wiederbefeuchtung nur eine sehr schwache oder keine Zunahme der Befallsstärke.<br />

Normalerweise sind geschwächte Pflanzen anfälliger gegenüber Pathogenen und<br />

zeigen mehr Symptome. Dies trifft in diesem Fall jedoch nicht zu. Auf welchen<br />

Grund dieses Ergebnis <strong>zur</strong>ückzuführen war, konnte abschließend nicht geklärt<br />

werden.<br />

CAVALCANTI et al. (2005) beschreiben, dass <strong>Acidovorax</strong> avenae subsp. citrulli-<br />

Bakterien zwischen 1 °C und 42 °C wachsen, wobei ihr Optimum bei 32 °C liegt.<br />

A. valerianellae-Bakterien weisen hingegen auf Nährmedium ein<br />

Wachstumsoptimum bei 28 °C auf, während unter einer Minimumtemperatur von<br />

4 °C und über einer Maximumtemperatur von 41 °C kein Wachstum stattfindet<br />

(GARDAN et al., 2003, JASU, 2004). Aus vorherigen Versuchen war bekannt, dass<br />

Infektionsversuche im Bereich zwischen 10 °C bis 25 °C (GRONDEAU und SAMSON,<br />

2009), 15 ° C (BARCHEND, 2006) und 18 °C (BRAJE, 2005) erfolgreich waren. Um<br />

den Temperatureinfluss in vivo zu ermitteln, wurden inokulierte Feldsalatpflanzen<br />

bei Temperaturen zwischen 10 °C und 30 °C bei gesättigten Luftfeuchten kultiviert<br />

und hinsichtlich Befallsstärke und Befallshäufigkeit bonitiert (Kapitel 3.1.1). Da in<br />

den letzten Jahren die Züchtung von Sommersorten zugenommen hat und somit ein<br />

ganzjähriger Anbau möglich ist, waren diese <strong>Untersuchungen</strong> innerhalb dieser<br />

134


DISKUSSION<br />

Temperaturspanne sinnvoll. Im Feldsalatanbau werden durchaus tiefere (vor allem<br />

im Winter im Freiland) beziehungsweise höhere (vor allem im Sommer bei Anbau<br />

im Gewächshaus) Temperaturen erzielt.<br />

Unter den getesteten Temperaturen gab es keine, bei der die inokulierten Pflanzen<br />

keine A. valerianellae-Symptome zeigten. Eine Kultivierung der Pflanzen führte bei<br />

allen Temperaturen unter gesättigter Luftfeuchtigkeit zu einem sichtbaren Befall. Es<br />

waren jedoch in der Symptomausprägung und in der Symptomhäufigkeit<br />

Unterschiede zwischen den einzelnen Temperaturstufen während der Inkubation<br />

festzustellen. So nahmen beide Parameter mit zunehmender Temperatur während des<br />

Versuches zu. Innerhalb einer Inkubationstemperaturstufe nahmen die Werte mit<br />

zunehmender Dauer der Kultivierung ebenfalls zu. Eine Korrelation zwischen Befall<br />

und Temperatur war deutlich zu erkennen. Je höher die Temperatur desto höher war<br />

der sichtbare Befall an Feldsalatpflanzen (Abb. 3.1 und 3.2). Dies bestätigen auch<br />

GRONDEAU und SAMSON (2009), die zeigten, dass die Anzahl befallener<br />

Feldsalatpflanzen zunimmt, wenn die Temperatur steigt und die Phase mit<br />

Luftfeuchten über 85 % länger als 90 Stunden andauert.<br />

Weiterhin war in eigenen Versuchen zu erkennen, dass bei höheren Temperaturen<br />

und gesättigter Luftfeuchte das Pflanzenwachstum nicht optimal war. Die Pflanzen<br />

wuchsen zum einen bei höheren Temperaturen schneller, zum anderen waren sie<br />

durch den sich weiterentwickelnden Befall geschwächt und konnten daher <strong>zur</strong><br />

Bonitur teilweise nicht herangezogen werden (Abb. 3.1, 30 °C, 12 dpi und Abb. 3.2,<br />

20 °C, 25 dpi). Eine Überprüfung des Einflusses von Temperaturen zwischen 15 °C<br />

und 25 °C auf die Infektion von Feldsalat mit A. valerianellae lieferte ein<br />

entsprechendes Ergebnis: Befallsstärken und Befallshäufigkeiten waren umso höher,<br />

je höher die Inkubationstemperatur lag (Abb. 3.3 und 3.4). Diese Beobachtung lässt<br />

sich auch in anderen Wirt-Parasit-Systemen machen. So beschreiben FUKUI et al.<br />

(1999) eine lineare Beziehung zwischen höherer Temperatur (zwischen 19 °C und<br />

35 °C) und der in Prozent befallenen Blattfläche an Anthurium andraeanum nach<br />

Inokulation mit Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae. LATORRE et al.<br />

(2002 b) berichten von einer signifikant positiven Beziehung zwischen der<br />

Temperatur (innerhalb von 5 °C und 20 °C) und dem Auftreten des Brand-Befalls an<br />

Birnenblüten durch Pseudomonas syringae pv. syringae.<br />

135


DISKUSSION<br />

Die Ergebnisse, die bei Versuchen zum Einfluss auf die Infektion mit<br />

A. valerianellae in Abhängigkeit der Temperatur, dem Blattalter von<br />

Feldsalatpflanzen, der Blattnässedauer und der Inokulumkonzentration (Kapitel 3.1.4<br />

und 3.2.3) erzielt wurden, waren wie erwartet. Generell waren bei höheren<br />

Konzentrationen der verwendeten Einzel-Isolate beziehungsweise des<br />

Isolategemisches mehr Pflanzen sichtbar erkrankt als bei geringeren Konzentrationen<br />

(Tab. 3.3 und Abb. 3.11). Das gilt auch für die Feldsalatsorten AV-1 und AV-5<br />

(Abb. 3.18). Die Symptome waren zudem nach Inokulation mit höheren<br />

Inokulumdichten schneller sichtbar als nach Inokulation mit niedrigen<br />

Konzentrationen (Tab. 3.3). Das Ergebnis zeigte einen für Inokulumdichten<br />

typischen Gradienten. Da die inokulierten Pflanzen dauerhaft bei gesättigten<br />

Luftfeuchten kultiviert wurden, scheint das Ergebnis nicht weiter verwunderlich. So<br />

wurden schon mit einer geringen Konzentration von 10 2 cfu/ml Feldsalatpflanzen<br />

inokuliert und zeigten sichtbare Symptome. Mit zunehmender Zeit nach der<br />

Inokulation gleicht sich der Befall, wie er nach Inokulation mit niedrigen<br />

Isolatkonzentrationen erreicht wurde, mehr und mehr dem Befall nach Inokulation<br />

mit höheren Isolatkonzentrationen an (Abb. 3.11). Durch das stetige Wachstum aller<br />

Versuchspflanzen während der Versuche kam es vermehrt zu Berührungen zwischen<br />

einzelnen Symptom tragenden Blättern mit zunächst symptomlosen Blättern<br />

benachbarter Pflanzen. Eine sekundäre Ausbreitung war vermutlich die Folge.<br />

LESSL et al. (2007) beschreiben ebenfalls einen positiven Zusammenhang zwischen<br />

einer höheren Inokulumkonzentration und der Besiedlung von Wassermelonenblüten<br />

durch <strong>Acidovorax</strong> avenae ssp. citrulli. Durch Bonitur des A. valerianellae-Befalls<br />

nach Inokulation mittels verschiedener Methoden (Infiltration, Sprühinokulation,<br />

Bodeninokulation und Stichinokulation) durch JASU (2004) wird auch ein für<br />

Inokulumdichten typischer Gradient beobachtet. BRAJE (2005) berichtet, dass höhere<br />

Konzentrationen nach Bodeninokulation vermehrt zu sichtbarem Befall an<br />

Feldsalatpflanzen führen: so wiesen 75 % der Pflanzen nach Inokulation mit einer<br />

Konzentration von 10 8 cfu/ml Symptome auf gegenüber 3 % befallene Pflanzen bei<br />

10 2 cfu/ml.<br />

Über den positiven Einfluss von Inokulumkonzentrationen in Abhängigkeit von der<br />

Temperatur auf einen Befall berichteten LATORRE et al. (2002 a). Es kommt<br />

vermehrt zu Frucht- und Zweiginfektionen an Süßkirsche durch Pseudomonas<br />

136


DISKUSSION<br />

syringae pv. syringae, sobald die Bakterienkonzentration einen Wert von mindestens<br />

10 3 cfu/ml übersteigt und gleichzeitig Temperaturen von mindestens 5 °C<br />

(Zweiginfektionen) beziehungsweise 10 °C (Fruchtinfektionen) herrschen. Weiterhin<br />

zeigen sie, dass der Befall an Früchten und Zweigen stark von der Dauer einer<br />

gesättigten Luftfeuchtigkeit abhängig ist. Je länger die Phase mit erhöhter<br />

Luftfeuchte andauert, desto mehr Frucht- und Zweigbefall ist bei geringeren<br />

Temperaturen von 5 °C und gleichzeitig erhöhten Inokulumkonzentrationen<br />

(10 7 cfu/ml) vorhanden. Temperatur und hohe Luftfeuchtigkeiten stellen die<br />

kritischen Faktoren für ein Überleben und die Krankheitsentwicklung dar, wobei die<br />

Temperatur bei P. syringae pv. syringae an Kirsche das größere Gewicht hat. Bei<br />

A. valerianellae stellte hingegen die Luftfeuchtigkeit den größten Einfluss auf die<br />

Infektion dar.<br />

Auch bei anderen Bakterienarten wie zum Beispiel Xanthomonas campestris pv.<br />

campestris an Brassica werden sowohl die Keimlinge als auch Pflanzen im Blüh-<br />

oder Fruchtstadium befallen. Zudem können hier Samen, Früchte, Blätter oder die<br />

Sprossachsen Symptome zeigen. Normalerweise zeigen infizierte Pflanzen erst ab<br />

einer Konzentration von mindestens 10 5 cfu/ml Symptome. Die optimale<br />

Wachstumstemperatur liegt bei 25 °C bis 30 °C, bei der nach sieben bis 14 Tagen<br />

Symptome sichtbar werden. Bei Temperaturen unter 18 °C bis 20 °C entwickeln sich<br />

keine sichtbaren Symptome an Kohlpflanzen (ANONYM, 2001).<br />

Die Ergebnisse tragen dazu bei, die Infektionsbiologie des Bakteriums<br />

A. valerianellae besser zu verstehen. Grundsätzlich entsprachen die<br />

Versuchsergebnisse den Erwartungen, insbesondere bei der Frage nach den<br />

Infektionstemperaturen, dem Blattalter und der Inokulumdichte. Die Ergebnisse des<br />

Einflusses der Blattnässedauer überraschten allerdings. Hier entsprachen die<br />

Ergebnisse der Erwartung, dass eine längere Blattnässedauer zu einem höheren<br />

Befall in Form von sichtbaren Symptomen führt, nur zum Teil. Aus den Ergebnissen<br />

wie sie in Kapitel 3.1.2 und 3.1.3 dargestellt wurden, ließ sich ein neues Phänomen<br />

in der Symptomatik erkennen. Es kam teilweise zu einem Rückgang in der<br />

Symptomausprägung an einzelnen Pflanzen und Blättern (siehe Abb. 3.5 und<br />

Abb. 3.7). Die Erklärung hierfür lieferte eine Betrachtung des Symptomverlaufs in<br />

Vorversuchen (zuvor nicht dargestellt). Es wurden Feldsalatpflanzen mit<br />

137


DISKUSSION<br />

A. valerianellae-Suspension inokuliert und bei wechselfeuchten (an zwei<br />

aufeinanderfolgenden von sieben Tagen in der Woche war die Luftfeuchtigkeit<br />

regelmäßig gesättigt) und dauerhaft bei feuchten (nahezu 100 % Luftfeuchtigkeit)<br />

Bedingungen kultiviert. Die entstandenen Symptome wurden für jede Blattetage (von<br />

den Keimblättern bis zum zweiten Laubblattpaar) über die Dauer des Versuches in<br />

ihrem Aussehen und ihrer Anzahl ausgewertet. Die Symptome waren zunächst als<br />

wässrige, ölige, dunkelgrüne Flecken zu erkennen und konnten lediglich in dieser<br />

Stufe wieder verschwinden (Stufe 1). Die Flecken verfärbten sich nach und nach<br />

dunkler bis sie eine schwarze Farbe annahmen (Stufe 2). Bei fortschreitendem Befall<br />

wurden die schwarzen Flecken in einem weiteren Entwicklungsschritt nekrotisch und<br />

es entstand eine bräunliche Verfärbung mit chlorotischen Höfen (Stufe 3).<br />

Dies beschrieben neben MOLTMANN et al. (2000) auch GRONDEAU et al. (2007) und<br />

FRANKENBERG (2005). Die Anzahl an Symptom tragenden Pflanzen nahm bei<br />

Kultur unter gesättigter Luftfeuchte bis zum Versuchende kontinuierlich zu. Die<br />

Anzahl der Symptom tragenden Pflanzen, die unter wechselfeuchten Bedingungen<br />

kultiviert wurden, nahm grundsätzlich ebenfalls zu, es wurde jedoch auch ein<br />

partieller Rückgang der Anzahl befallener Pflanzen beobachtet. Sobald die<br />

Luftfeuchtebedingungen nicht mehr den für das Bakterium optimalen<br />

Infektionsbedingungen entsprachen, konnten Symptome, die sich in der ersten<br />

Entwicklungsstufe (Stufe 1) befanden, wieder verschwinden. Bei Wiederauftreten<br />

von gesättigten Luftfeuchten entwickelten sich die Bakterien im Blattgewebe jedoch<br />

weiter und der Befall war in Form von Symptomen erneut sichtbar. Haben sich die<br />

Bakterien schon so weit entwickelt, dass die Symptome die erste Entwicklungsstufe<br />

überschritten haben, so ist ein Verschwinden der Symptome nicht mehr möglich,<br />

auch wenn ungünstige Bedingungen herrschen. Der Befall bleibt sichtbar.<br />

138


DISKUSSION<br />

4.2 Sortenanfälligkeit<br />

Bei einem Vergleich von verschiedenen Feldsalatsorten zeigte sich, dass alle<br />

getesteten Sorten nach Inokulation typische A. valerianellae-Symptome aufwiesen<br />

und keine Sorte eine vollständige Resistenz zeigte (Kapitel 3.2). Dies deckt sich mit<br />

Beobachtungen aus dem Feld (persönliche Mitteilung T. Brand, Nützlingseinsatz<br />

Baden e.V.). Signifikante Unterschiede gab es jedoch in der Befallsstärke und<br />

Befallshäufigkeit inokulierter Pflanzen verschiedener Sorten (Abb. 3.12 und 3.13).<br />

Die getestete Wildform V. rimosa (AV-13) war hingegen in allen Versuchen<br />

befallsfrei und damit hoch resistent gegen A. valerianellae (Abb. 3.12 und 3.13). Bei<br />

der Verwendung von einzelnen Isolaten und Inokulumdichten (Kapitel 3.2.2 und<br />

3.2.3) wurde ebenfalls kein Befall an diesen Pflanzen hervorgerufen (Abb. 3.14,<br />

3.15, 3.16, 3.17, 3.18 und 3.19, Tab. 3.4 und 3.5). Auch BRAJE (2005) berichtet, dass<br />

alle acht getesteten Sorten nach Bodeninokulation ohne signifikante Unterschiede<br />

anfällig für A. valerianellae waren.<br />

Die Ergebnisse der Resistenzprüfung von Feldsalat gegen A. valerianellae bestätigen<br />

ebenfalls eine Resistenz der Wildformen (BARCHEND 2006): V. rimosa und<br />

V. dentata erweisen sich als nicht infizierbar, während alle 15 getesteten Sorten aus<br />

dem Sortiment des Jahres 2002 anfällig waren.<br />

Für die zukünftige Züchtung von resistenten Sorten erscheint daher ein Rückgriff auf<br />

diese Wildarten zum Einkreuzen am vielversprechendsten.<br />

139


DISKUSSION<br />

4.3 Übertragungswege<br />

4.3.1 Boden<br />

GRONDEAU et al. (2003) berichten, dass das Bakterium A. valerianellae als<br />

bodenübertragbar gilt und den Wirt (Feldsalat) in einem frühen Wachstumsstadium<br />

infiziert. Weiterhin berichten sie von einer Befallszunahme bei erneuter<br />

Feldsalataussaat je mehr A. valerianellae-Inokulum anfangs im Boden vorhanden ist<br />

und dass Metam Sodium bei hoher Dosierung signifikant die Anzahl an Symptom<br />

tragenden Pflanzen im Vergleich zum unbehandelten Boden reduziert. In<br />

aufeinanderfolgenden Feldsalataussaaten nimmt mit jeder Aussaat die<br />

Befallshäufigkeit zu, wenn die infizierten Pflanzen in den Boden eingearbeitet<br />

werden. Ein direkter Nachweis des Inokulumanstiegs im Boden wurde durch<br />

Ausplattieren von Bodenproben auf semiselektivem Medium (nach GRONDEAU<br />

et al., 2007) geführt. Auch HINRICHS-BERGER et al. (2004) bestätigten eine Zunahme<br />

an infizierten, Symptom tragenden Pflanzen mit jeder Kultur, die unmittelbar<br />

nacheinander auf derselben zuvor kontaminierten Fläche erfolgte.<br />

<strong>Untersuchungen</strong> von BRAJE (2005) bestätigen die Überdauerung ebenfalls. Nach<br />

Einarbeitung von Ernterückständen befallener Feldsalatpflanzen und erneuter<br />

Aussaat von gesundem Feldsalatsaatgut zeigen dort gewachsene Pflanzen bereits im<br />

Keimblattstadium typische A. valerianellae-Symptome. Der gesamte Bestand zeigt<br />

acht Wochen nach der Aussaat an allen Pflanzen Symptome. Eine Kalkstickstoffgabe<br />

und eine Hitzeeinwirkung durch Abflammen des Oberbodens haben A. valerianellae<br />

nicht eliminiert.<br />

Die eigenen Versuche des Bodenüberdauerungsversuches über einen Zeitraum von<br />

acht beziehungsweise zwölf Monaten an zwei Standorten ergaben, dass die<br />

Befallshäufigkeiten in den ersten Monaten nach Einarbeitung von infiziertem<br />

Feldsalatblattmaterial in die Böden und nachfolgender Aussaat von gesundem<br />

Saatgut in diese Böden höher waren als mit längerem zeitlichem Abstand <strong>zur</strong><br />

Einarbeitung (Tab. 3.6 und 3.7). Diese Beobachtung der Symptomatik wurde mittels<br />

TAS-ELISA-Ergebnisse bestätigt. Am Standort Quedlinburg wurden fünf Monate<br />

nach Kontamination an neuen Feldsalataussaaten sichtbare A. valerianellae-<br />

Symptome festgestellt und auch der Nachweis im TAS-ELISA an den Pflanzen war<br />

140


DISKUSSION<br />

positiv. Am Standort Schifferstadt wurden zunächst über einen Zeitraum von drei<br />

Monaten nach Kontamination positive Nachweise geführt. Nach elf Monaten wurden<br />

jedoch erneut an 4,5 % der Pflanzen untypische A. valerianellae-Symptome im TAS-<br />

ELISA als positiv detektiert. Eine Überdauerung über einen Zeitraum von<br />

mindestens elf Monaten scheint somit wahrscheinlich. Aufgrund unterschiedlicher<br />

Rottebedingungen kam es vermutlich zu einer ungleichmäßigen Verteilung des<br />

Inokulums im Boden und neue Aussaaten wurden befallen.<br />

Neben A. valerianellae sind noch andere Bakterienarten bodenübertragbar. So<br />

berichtet HSU (1991) davon, dass Pseudomonas solanacearum umso länger im<br />

Boden überdauert, je nasser dieser ist. Eine Infektion von Nachtschattengewächsen<br />

ist dabei umso höher, je höher die Inokulumdichte im Boden ist. Xanthomonas<br />

campestris pv. campestris überdauert ebenfalls im Boden. KOCKS et al. (1998)<br />

beschreiben eine dreijährig durchgeführte Studie, bei der Erntereste von infizierten<br />

Kohlbeständen in den Boden eingearbeitet wurden. Bakterien aus dem Boden<br />

wurden anschließend isoliert und in Kohlpflanzen infiltriert (Koch`sche Postulate).<br />

Die Wiederfindungsrate lag bei 58 %, wobei das Verschwinden der Bakterien aus<br />

dem Boden von dem Rottegrad abhängig ist und durch höhere Temperaturen<br />

(> 5 °C) gefördert wird. Ein kontinuierlicher Kohlanbau von Jahr zu Jahr wäre<br />

aufgrund der zeitlichen Abnahme des Bodeninokulums und dem völligen<br />

Verschwinden nach dem Winter möglich. Aus der Literatur sind unterschiedliche<br />

Angaben zu der Dauer des Überlebens von Xanthomonas campestris pv. campestris<br />

im Boden zu entnehmen. So wird von ANONYM (2001) berichtet, dass das Bakterium<br />

so lange im Boden überdauert wie unverrottete Pflanzenreste vorhanden sind, ohne<br />

Wirt bis zu 14 Tage im Sommer und bis zu 42 Tage im Winter. Nach SCHAAD und<br />

WHITE (1974) überdauert das Bakterium allerdings bis zu 244 Tage, während<br />

STRANDBERG (1973) sogar einen Zeitraum von zwei Jahren in kühlen Klimaten<br />

angibt.<br />

Die Infektionskette von Xanthomonas campestris pv. vitians an Salat kann durch<br />

eine möglichst schnelle und vollständige Verrottung der Pflanzenreste unterbrochen<br />

werden (MOLTMANN, 1999). WÖLK und SARKAR (1994) beschreiben, dass<br />

Xanthomonas campestris pv. pelargonii in Komposterde bis zu 26 Monate<br />

141


DISKUSSION<br />

überdauert und der Bakteriengehalt mit zunehmender Zersetzung der<br />

Pelargoniestücke abnimmt.<br />

Die Literatur zeigt, dass eine Überdauerung von Pathogenen oft nur so lange<br />

nachweisbar ist, wie sich Wirte oder befallene Pflanzenreste im Boden vorfinden.<br />

Die Umsetzung der Pflanzenreste ist stark von den klimatischen Gegebenheiten und<br />

somit vom Standort abhängig. Der Standort hat somit auch einen wesentlichen<br />

Einfluss auf die Überdauerung von A. valerianellae im Boden.<br />

Für Feldsalat ist aufgrund des kleineren Habitus und dem weicheren Gewebe eine<br />

kürzere Verrottungszeit anzunehmen als bei Kohl. Die Überdauerungszeit von<br />

A. valerianellae im Boden beträgt mindestens elf Monate, abhängig von Inokulum<br />

und Standort. Dass der Standort auf den Zersetzungsgrad einen großen Einfluss hat,<br />

zeigten die Nachweise, die über elf (Schifferstadt) beziehungsweise fünf Monate<br />

(Quedlinburg) durchgeführt wurden. Zudem wurden die Versuche zu<br />

unterschiedlichen Zeitpunkten im Jahr angelegt. In Schifferstadt erfolgte die<br />

Einarbeitung im Herbst (September), in Quedlinburg im Frühjahr (März). Aufgrund<br />

der klimatischen Unterschiede an den beiden Standorten (Tab. 3.8) und der<br />

Unterschiede in der biologischen Bodenaktivität, die vom Bodenleben abhängig ist,<br />

erscheint es nicht verwunderlich, dass Pflanzenreste schneller oder langsamer<br />

abgebaut wurden. Niederschlag, Temperatur und Bodenaktivität stellten die<br />

kritischen Faktoren für das Überleben der Bakterien beziehungsweise für den<br />

Fortschritt der Zersetzung dar, wobei der Niederschlag und die Bodenaktivität hier<br />

die größeren Einflussfaktoren waren.<br />

4.3.2 Alternative Wirtspflanzen<br />

Als weitere potentielle Wirtspflanzen neben Feldsalat wurden insgesamt<br />

30 Pflanzenarten aus zwölf Familien geprüft (Kapitel 3.3.2). Alle Pflanzen wurden<br />

dazu durch Infiltrieren, Sprühen oder Stichverletzungen inokuliert. Die Auswertung<br />

erfolgte zum einen durch visuelle Bonituren (bei zwei Versuchsansätzen), zum<br />

anderen zusätzlich zu den visuellen Bonituren mittels Isolationen und anschließender<br />

Durchführung des TAS-ELISA (dritter Versuchansatz). Eine Schwierigkeit bei der<br />

Frage nach alternativen Wirtspflanzen war die methodische Umsetzung.<br />

142


DISKUSSION<br />

A. valerianellae blieb im TAS-ELISA nachweisbar, auch wenn die entsprechenden<br />

Blattabschnitte zuvor mit 70 %-igem Alkohol oberflächendesinfiziert wurden. Somit<br />

ließ sich zwar durch TAS-ELISA feststellen, dass die Inokulation erfolgt war und<br />

dass es sich um A. valerianellae-Bakterien handelte, nicht aber, ob eine Infektion<br />

oder sogar eine Vermehrung der Bakterien im alternativen Wirtspflanzengewebe<br />

stattfand und diese Pflanzen Wirtspflanzen von A. valerianellae sein könnten.<br />

Die Ergebnisse basierten daher bei zwei Versuchsansätzen ausschließlich auf<br />

visueller Bonitur (Kapitel 3.3.2.1 und 3.3.2.2). Dass es zu sichtbaren<br />

Blattveränderungen durch die Infiltration bei verschiedenen Pflanzenarten kam,<br />

erschien nicht weiter verwunderlich, da massiv in das Pflanzengewebe eingegriffen<br />

wurde. Die Bonitur sprühinokulierter intakter Blattbereiche erschien dagegen<br />

aufschlussreicher zu sein. So zeigten Pflanzen der Familien Amaranthaceae<br />

(Chenopodium album (L.)), Apiaceae (Daucus carota subsp. sativus (Hoffm.) Schübl<br />

et. G. Martens., Petroselium crispum (Mill.) Nyman & A. W. Hill), Fabaceae<br />

(Phaseolus vulgaris (L.)) und Poaceae (Zea mays (L.)) nach Sprühinokulation<br />

Krankheitssymptome wie auch Pflanzen, die aus den Familien Asteraceae (Lactuca<br />

sativa (L.), Matricaria chamomilla (L.), Senecio vulgaris (L.)) und Brassicaceae<br />

(Raphanus sativus subsp. oleiformes (L.), Raphanus sativus subsp. sativus (L.),<br />

Raphanus sativus (L.)) stammten. Da die bonitierten Krankheitssymptome den<br />

typischen A. valerianellae-Symptomen an Feldsalat aber nicht in Form und Farbe<br />

glichen, wurde die Frage nach einer potentiellen Wirtspflanzeneignung nicht<br />

abschließend beantwortet. Es wurde weder bestätigt noch entkräftet, dass die<br />

sichtbaren Veränderungen von A. valerianellae verursacht wurden und dass es zu<br />

einer Anreicherung des Pathogens im alternativen Pflanzengewebe kam. Es muss<br />

daher davon ausgegangen werden, dass die untersuchten Pflanzen als Wirtspflanzen<br />

deutlich weniger geeignet waren als der Feldsalat oder keine Wirtspflanzen von<br />

A. valerianellae waren.<br />

Da sich bei der methodischen Umsetzung und der Probenaufbereitung in den ersten<br />

beiden Versuchsansätzen Schwierigkeiten ergaben, wurde ein dritter Versuchsansatz<br />

durchgeführt (Kaitel 3.3.2.3). Hier wurden lediglich einzelne Blatthälften von<br />

Pflanzen aus fünf Familien und Feldsalat mit A. valerianellae-Suspension inokuliert<br />

(Stichinokulation). Nachweise wurden sowohl durch visuelle Veränderungen im<br />

143


DISKUSSION<br />

Blattgewebe als auch durch die Isolation von Bakterien aus diesen Bereichen geführt.<br />

Die Bakterienkolonien wurden anschließend im TAS-ELISA als A. valerianellae-<br />

positiv oder -negativ bestimmt. In den inokulierten Blatthälften von<br />

Feldsalatpflanzen waren lebensfähige Bakterien nach zwölf, 26 und 33 Tagen<br />

nachweisbar. Nach Isolationen aus den gegenüberliegenden nicht inokulierten<br />

Blatthälften von Feldsalat wurden ebenfalls nach zwölf und 26 Tagen lebensfähige<br />

A. valerianellae-Bakterien nachgewiesen. Das heißt, dass Bakterium hat sich in den<br />

nicht-inokulierten Blattbereich ausgebreitet.<br />

Zwölf bis 26 Tage nach der Stichinokulation waren an Pflanzenblättern der Familien<br />

Asteraceae (Lactuca sativa (L.)), Apiaceae (Petroselium crispum (Mill.) Nyman &<br />

A.W. Hill), Brassicaceae (Raphanus sativus subsp. oleiformes (L.), Raphanus<br />

sativus subsp. sativus (L.), Raphanus sativus (L.)) und Fabaceae (Phaseolus vulgaris<br />

(L.), Pisum sativum (L.)) Veränderungen sichtbar, aus denen zudem lebensfähige<br />

Bakterien isoliert wurden. Ein Nachweis lebensfähiger Bakterien war somit an allen<br />

untersuchten Pflanzen, mit Ausnahme der Pflanzen der Familie Amaranthaceae,<br />

möglich. Da sich das Bakterium bei diesen Pflanzen aber nicht in den nicht-<br />

inokulierten Blattbereich ausgebreitet hatte, wie es bei Feldsalatpflanzen der Fall<br />

war, muss davon ausgegangen werden, dass keine der untersuchten Pflanzen<br />

Wirtspflanzen von A. valerianellae waren.<br />

Bei den untersuchten Pflanzen handelte es sich sowohl um weitverbreitete Unkräuter<br />

als auch um Gemüsepflanzen. Im Pfälzer Anbaugebiet kommt es zu einer<br />

wechselnden Bewirtschaftung gleicher Flächen durch verschiedene Anbauer. Somit<br />

kann Feldsalat im Fruchtfolgewechsel eine Vor- oder Nachfrucht von Möhre-,<br />

Petersilie-, Erbse-, Zuckermais-, Eissalat-, Bataviasalat-, Radies-, Rettich- und<br />

anderen Beständen sein (persönliche Mitteilung J. Kreiselmaier, DLR Rheinpfalz).<br />

Ein Anbau von Feldsalat auf der gleichen Fläche wird von den Anbauern in der<br />

Regel in einem Abstand von zwei Jahren durchgeführt (persönliche Mitteilung<br />

J. Geil, Pfälzer Anbauer). Eine Eignung dieser Pflanzen als potentielle Wirte wäre<br />

somit theoretisch denkbar, wurde aber in diesen Versuchen nicht nachgewiesen.<br />

Als Bekämpfungsmaßnahme wären eine weite und abwechselnde Fruchtfolge zu<br />

nennen, wie sie auch MOLTMANN (1999) als Bekämpfungsmaßnahme von<br />

144


DISKUSSION<br />

Xanthomonas campestris pv. vitians an Salat rät. Weiterhin rät sie zu einer<br />

sorgfältigen Unkrautbekämpfung. Die Adernschwärze, verursacht durch<br />

Xanthomonas campestris pv. campestris, kann an vielen Arten der Brassica-Familie<br />

vorkommen, zu denen auch Unkräuter gehören. So können Symptome an<br />

Hirtentäschelkraut (Capsella bursa-pastoris), Acker-Rettich (Raphanus<br />

raphanistrum) und Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) vorkommen. Das<br />

Pathogen sitzt dabei an Früchten, Blättern, Wurzeln, Sprossachsen und Samen<br />

(ANONYM, 2001).<br />

Da A. valerianellae vermutlich in Feldsalatpflanzen und Rückständen von<br />

Feldsalatpflanzen überdauert, erscheint eine Unkrautbekämpfung <strong>zur</strong> Unterbindung<br />

der Ausbreitung von A. valerianellae nicht unbedingt erforderlich. Es sei denn,<br />

Feldsalatpflanzen kommen in der Fruchtfolge oder zusätzlich in bestehender<br />

Feldsalatkultur als Unkräuter und somit als Inokulumquelle vor.<br />

4.3.3 Saatgut<br />

Um Feldsalatsaatgut auf eine Kontamination mit A. valerianellae zu untersuchen und<br />

in diesem Zusammenhang die Frage nach einer möglichen Saatgutübertragung zu<br />

beantworten, standen verschiedene Methoden <strong>zur</strong> Verfügung. So wurden die zu<br />

untersuchenden Samen entweder in Vermiculit (Sweatbox-Test, Kapitel 2.15.1.1), in<br />

Erde (Aufwuchstest im Gewächshaus, Kapitel 2.15.1.2) oder auf Papier<br />

(Ankeimmethode auf Papier, Kapitel 2.15.1.3) ausgesät und an verschiedenen Tagen<br />

nach Aussaat bonitiert, wobei die Ankeimmethode auf Papier im November 2010<br />

von Frau K. Thiele (Julius Kühn-Institut) bereitgestellt wurde.<br />

Die drei verwendeten Nachweisverfahren besaßen zwei Gemeinsamkeiten: die<br />

Notwendigkeit einer hohen Luftfeuchtigkeit nach Aussaat der Samen und eine<br />

Untersuchung von Keimlingen beziehungsweise Pflanzen im TAS-ELISA.<br />

Unterschiedlich waren hingegen die für die Keimlinge verfügbaren Nährstoffe und<br />

somit auch ihre Entwicklung und Widerstandsfähigkeit gegenüber A. valerianellae<br />

und anderen Pathogenen wie beispielsweise Pilzen.<br />

Die Durchführung und Handhabung des Aufwuchstests im Gewächshaus war<br />

einfach. So wurde eine geringe, nicht abgezählte Samenanzahl in Erde ausgesät und<br />

nach Kultivierung bei gesättigter Luftfeuchte wurden die Symptome an den<br />

145


DISKUSSION<br />

aufgelaufenen Pflanzen bonitiert. Von Pflanzen mit sichtbaren Symptomen wurden<br />

Pflanzensaftproben im TAS-ELISA überprüft. Diese Methode wurde zu<br />

unterschiedlichen Jahreszeiten und bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen im<br />

Gewächshaus durchgeführt und war nicht standardisierbar, so dass die Ergebnisse<br />

kaum reproduzierbar waren. Sie eignet sich daher nicht für eine im Routineverfahren<br />

eingesetzte Nachweismethode, zumal das gesamte Nachweisverfahren nahezu zwei<br />

Monate dauern würde. Zudem fehlte die Nachweissicherheit. Kontaminierte<br />

Saatgutpartien, die zuvor in verschiedenen Versuchen nach Aussaat A. valerianellae-<br />

Symptome an Pflanzen zeigten, wurden im Aufwuchstest im Gewächshaus als nicht-<br />

kontaminiert ausgewiesen.<br />

Besser geeignet erschien hingegen der Sweatbox-Test, der unter standardisierten<br />

Bedingungen in der Klimakammer durchgeführt wurde. Diese Nachweismethode<br />

wird derzeit als Routineverfahren bei Saatgutzüchtern eingesetzt. Die Pflanzen<br />

werden dabei visuell auf einen A. valerianellae-Befall untersucht und bei<br />

verdächtigen beziehungsweise typischen Symptomen werden diese mittels PCR-<br />

Untersuchung näher geprüft. Sobald eine Saatgutbelastung detektiert wird, wird diese<br />

Saatgutpartie nicht für den weiteren Vertrieb zugelassen (persönliche Mitteilung,<br />

A. Schieder, Enza Zaden). Die Kultivierung der Pflanzen wurde in eigenen<br />

Versuchen in Vermiculit durchgeführt. Nach Aussaat von 5000 Samen wurde der<br />

Test für maximal 28 Tage durchgeführt, was nur der Hälfte der Zeit gegenüber dem<br />

Aufwuchstest im Gewächshaus entspricht. Teilweise wurden die Pflanzen sehr stark<br />

von Pilzen überwachsen, so dass eine Bonitur nicht mehr durchzuführen war.<br />

Kontaminierte Saatgutpartien zeigten im Sweatbox-Test zudem nicht immer einen<br />

Befall an Pflanzen.<br />

Für die Ankeimmethode auf Papier mit anschließendem TAS-ELISA wurden zu<br />

untersuchende Samen als Einzelproben für bis zu 14 Tage auf feuchtem Filterpapier<br />

ausgelegt und zu vier verschiedenen Zeitpunkten für die ELISA-Untersuchung<br />

herangezogen. Dies entspricht der Hälfte der Zeit gegenüber dem Sweatbox-Test und<br />

dem Viertel der Zeit gegenüber dem Aufwuchstest im Gewächshaus. Ein leichter<br />

Rückgang der OD-Werte innerhalb des vierzehntägigen Untersuchungszeitraumes<br />

war aufgrund des Schwankungsbereichs der Probennahme (Einzelansätze) erklärbar.<br />

Nach Berechnung des Kontaminationsschwellenwertes (mean + 2 * s) jeder<br />

Maxisorpplatte gab der gemessene OD-Wert der zu untersuchenden Saatgutprobe<br />

146


DISKUSSION<br />

Aufschlüsse über die Kontamination beziehungsweise über eine Befallsfreiheit. Das<br />

Verfahren war schnell, einfach durchzuführen, nachweissicher und reproduzierbar.<br />

Zudem konnte auch bei hoher Pilzbelastung ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt<br />

werden. Diese Methode eignet sich daher für ein Routineverfahren.<br />

Eine Keimlingsentwicklung war für diese Untersuchung unerlässlich. Nach<br />

persönlicher Mitteilung von K. Thiele (Julius Kühn-Institut) erreicht eine schwach<br />

belastete Partie nach neun bis dreizehn Tagen ihren maximalen OD-Wert im TAS-<br />

ELISA, während der OD-Wert bei einer stark belasteten Partie nach fünf bis sieben<br />

Tagen am höchsten sei. Nach neuesten <strong>Untersuchungen</strong> am Julius Kühn-Institut ist<br />

für einen Saatgutnachweis eine Homogenisierung angekeimter Samen nach sieben<br />

Tagen ausreichend. Bei geringer Pathogenlast ergibt eine weitere Messung nach zehn<br />

Tagen weiterhin Aufschluss über die Befallsfreiheit beziehungsweise Kontamination<br />

des zu testenden Saatgutes. Die Untersuchung am Tag null ist für eine<br />

Routinetestung nicht nötig.<br />

Die Befallsfreiheit der gesunden Ausgangssaatgutpartie „AV-60“ und die<br />

Kontamination der infizierten Ausgangssaatgutpartie „AV-75“ wurden mit allen drei<br />

Methoden (Sweatbox-Test, Aufwuchstest im Gewächshaus, Ankeimmethode auf<br />

Papier) bestätigt. Da die Samen der beiden Ausgangspartien, egal ob ungebeizt,<br />

gebeizt oder mit entfernter Beize, mit der Ankeimmethode auf Papier zu einem<br />

späteren Zeitpunkt (ab November 2010) untersucht wurden, keimten diese kaum<br />

noch (> 5 %) oder gar nicht mehr. Im Fall der untersuchten Ausgangssaatgutpartien<br />

ähneln daher die Auswertungstage vier, neun und 14 dem Ergebnis der am Tag null<br />

durchgeführten Untersuchung und lassen keinen sicheren Nachweis zu, aber eine<br />

Tendenz erkennen (Tab 3.18 und 3.19).<br />

Da bei der Ankeimmethode auf Papier für jeden der vier Auswertungstage eine<br />

gesonderte Menge des zu untersuchenden Saatgutes untersucht wurde (vier<br />

Einzelansätze) und die Probenmenge von 0,2 g gering war, wurde schwach<br />

kontaminiertes Saatgut nicht immer sicher nachgewiesen. So konnten die durch Rijk<br />

Zwaan nachgewiesene Kontamination des Partie „AV-78 (Frankreich)“ und durch<br />

Enza Zaden nachgewiesene Kontamination der Partie „AV-62“ (Tab. 3.15) weder<br />

mit dem Aufwuchstest im Gewächshaus, dem Sweatbox-Test noch mit der<br />

Ankeimmethode auf Papier bestätigt werden. Die im Sweatbox-Test und im<br />

Aufwuchstest im Gewächshaus nachgewiesene Kontamination der Partie „AV-76<br />

147


DISKUSSION<br />

(Deutschland)“ wurde lediglich am vierten Untersuchungstag (Tag 14) durch die<br />

Ankeimmethode auf Papier und dem TAS-ELISA bestätigt (Tab. 3.14).<br />

Die Ergebnisse zeigen, dass eine Saatgutübertragung von A. valerianellae möglich<br />

war und auch mit verschiedenen Nachweismethoden diagnostiziert wurde.<br />

GRIMAULT et al. (2006) sowie GRONDEAU und SAMSON (2009) bestätigen ebenfalls<br />

eine Saatgutübertragung von A. valerianellae bei Feldsalatsaatgut. Zu untersuchende<br />

Saatgutpartien werden hier nach einem Nachweisverfahren, das von GRIMAULT<br />

et al. (2006) entwickelt wurde, entweder auf Papier (8 * 450 Samen) ausgelegt oder<br />

in Substrat (jeweils 4 * 250 Samen) ausgesät. Die Kulturführung der Substratvariante<br />

war unterschiedlich. Die Hälfte der Kisten wird bei normalen Bedingungen<br />

kultiviert, die übrigen bei gesättigter Luftfeuchte. Alle Methoden ergeben einen<br />

sichtbaren Befall mit A. valerianellae, wobei mehr Pflanzen sichtbar befallen sind,<br />

wenn sie auf Papier ausgelegt werden. Für Saatgutpartien mit hoher saprophytischer<br />

Belastung ist eine Aussaat in Substrat von Vorteil. GRONDEAU und SAMSON (2009)<br />

beschreiben eine qualitative Untersuchung von Feldsalatsaatgut. Dafür werden die zu<br />

untersuchenden Samen in Wasser geschüttelt (eine Stunde bei 4 °C). Der Überstand<br />

der Schüttelkultur wird auf Nährmedium ausplattiert. Die sich entwickelnden<br />

Bakterien werden danach näher bestimmt.<br />

Ob Feldsalatpflanzen, die sich aus kontaminiertem Saatgut entwickelt haben, das<br />

Bakterium an die Folgegeneration weitergeben, scheint von mehreren Faktoren<br />

abhängig zu sein. Zum einen trägt der entsprechende Standort, an dem die Pflanzen<br />

das Folgesaatgut produzieren, wesentlich zu einer Übertragung bei, da an jedem<br />

Standort unterschiedliche klimatische Bedingungen vorherrschen. So unterschieden<br />

sich die Standorte Deutschland und Frankreich deutlich voneinander. Zum anderen<br />

tragen das verwendete Saatgut und seine Kontamination wesentlich zu einer<br />

Saatgutübertragung bei. Es wurde in diesen Versuchen sowohl ungebeiztes als auch<br />

gebeiztes Saatgut einer Sorte eingesetzt. Im Allgemeinen wird eine Saatgutbeize<br />

gegen pilzliche samenübertragbare Krankheitserreger eingesetzt und kann<br />

Ertragsausfälle und Qualitätseinbußen minimieren.<br />

Weiterhin lässt sich ein Zusammenhang zwischen der A. valerianellae-<br />

Befallshäufigkeit im Saatgutproduktionsbestand und der Nachweishäufigkeit im<br />

148


DISKUSSION<br />

Saatgut erkennen. Sind an vielen Pflanzen des Produktionsbestandes<br />

A. valerianellae-Symptome sichtbar, dann weisen auch die Einzelergebnisse<br />

verschiedener Methoden auf eine höhere Belastung des produzierten Saatguts hin.<br />

So wurde die Saatgutpartie „AV-76 (Deutschland)“ mit allen drei Methoden<br />

(Sweatbox-Test, Aufwuchstest im Gewächshaus, Ankeimmethode auf Papier) als<br />

kontaminiert ausgewiesen (Tab. 3.13 und 3.14), im Produktionsbestand zeigten<br />

4,7 % der Pflanzen A. valerianellae-Symptome (Abb. 3.20). Die Saatgutpartie „AV-<br />

78 (Frankreich)“ wurde nur in der Untersuchung der Firma Rijk Zwaan als belastet<br />

eingestuft, im Produktionsbestand wiesen 1,1 % der Pflanzen Symptome auf. Eine<br />

sekundäre Ausbreitung als Ursache für die Befallsrate der beiden Saatgutpartien<br />

(„AV-76 (Deutschland)“ und „AV-78 (Frankreich)“) erscheint jedoch<br />

unwahrscheinlich, da die befallenen Pflanzen gleichmäßig im Bestand verteilt<br />

auftraten und keine Ausbreitungsherde zu beobachten waren.<br />

Nach Aussaat der kontaminierten Ausgangspartie im Jahr 2008 wurde ein<br />

zunehmender A. valerianellae-Befall (bis 35 %) innerhalb von 66 Tagen an Pflanzen<br />

bonitiert (Abb. 3.21). Eine sekundäre Ausbreitung war hierfür die Ursache und<br />

Ausbreitungsherde wurden beobachtet. Die produzierte Saatgutpartie „AV-77“<br />

wurde lediglich mit dem Sweatbox-Test und dem Aufwuchstest im Gewächshaus als<br />

kontaminiert nachgewiesen (Tab. 3.13), mit der Ankeimmethode auf Papier war die<br />

Saatgutpartie befallsfrei (Tab. 3.14).<br />

Ob eine Saatgutpartie kontaminiert wird und ob die Kontamination schwach oder<br />

stark ist, hängt somit von der im Produktionsbestand vorkommenden<br />

Befallshäufigkeit ab. Ein hoher Befall scheint eine hohe Kontaminationsrate des<br />

Tochtersaatguts <strong>zur</strong> Folge zu haben.<br />

Ob es aber auch zu einer Übertragung kommt, wenn im Produktionsbestand kein<br />

Befall sichtbar war, ließ sich weder bestätigen noch ausschließen. Bei der<br />

samenübertragbaren Krankheit Xanthomonas campestris pv. campestris an Kohl<br />

können auch symptomlose Pflanzen infizierte Samen produzieren (ANONYM, 2001).<br />

WALCOTT et al. (2003) berichten ebenfalls, dass es ohne sichtbaren Befall zu einer<br />

Saatgutübertragung von <strong>Acidovorax</strong> avenae ssp. citrulli an Wassermelonen kommt.<br />

Nach WALKER (1952) findet die Saatgutkontamination vor allem bei hoher<br />

Luftfeuchtigkeit und Beregnung statt, weniger durch vaskulären Transport.<br />

149


DISKUSSION<br />

In elektronenmikroskopischen <strong>Untersuchungen</strong> mit Goldpartikelmarkierung, die am<br />

Julius Kühn-Institut von mit A. valerianellae-kontaminierten Feldsalatsamen<br />

durchgeführt wurden, waren vermehrt Bakterien am äußeren Rand eines<br />

Saatgutkornes zu finden und nur sehr vereinzelt im Inneren des Kornes lokalisiert<br />

(persönliche Mitteilung K. Thiele, Julius Kühn-Institut). Dies deutet darauf hin, dass<br />

die Saatgutkontamination durch A. valerianellae vermehrt durch äußere Einflüsse als<br />

durch vaskulären Transport geschieht. Durch die im Jahr 2009 durchgeführte Aussaat<br />

der gebeizten Ausgangssaatgutpartien sollte vor allem ein Einfluss der<br />

Bewässerungsstrategie auf die Saatgutübertragung von A. valerianellae ermittelt<br />

werden. Verwendet wurde hier gebeiztes Saatgut, da das ungebeizte Saatgut nicht<br />

mehr im ausreichenden Maße <strong>zur</strong> Verfügung stand. Die Bestände wurden zum einen<br />

mittels Tröpfchenbewässerung gewässert, zum anderen durch eine Beregnung über<br />

Kopf, wie sie auch in den Vorjahren stattfand. Die Vermutung, dass eine<br />

Saatgutübertragung nur dann zustande kommt, wenn es über die Bewässerung zu<br />

einem Hochspritzen von Bakterien aus Symptom tragenden Blättern in die Blüte und<br />

somit von außen an das Saatgut kommt, konnte jedoch auf Basis der Ergebnisse nicht<br />

bestätigt werden.<br />

Alle untersuchten Saatgutpartien waren gesund, mit Ausnahme der Saatgutpartie<br />

„AV-64 (Tröpfchen)“. Diese war nach Untersuchung mittels Sweatbox-Test und<br />

Aufwuchstest im Gewächshaus frei von A. valerianellae (Tab. 3.13), während sie<br />

nach Durchführung der Ankeimmethode auf Papier als kontaminiert ausgewiesen<br />

wurde (Tab. 3.14). Bewässerungsunabhängig traten im Produktionsbestand keine<br />

A. valerianellae-Symptome auf, weder bei Pflanzen der gesunden Ausgangspartie<br />

noch bei Pflanzen der kontaminierten Ausgangspartie, so dass das Ergebnis der<br />

Ankeimmethode auf Papier als falsch-positiv zu bewerten ist.<br />

Verantwortlich für dieses Ergebnis scheint dennoch weder das Aussaatjahr noch die<br />

Bewässerung zu sein, sondern die Beize des Saatguts. Eine chemische Saatgutbeize<br />

kann einen A. valerianellae-Befall mindern. So bestätigten <strong>Untersuchungen</strong> der<br />

gebeizten Ausgangssaatgutpartien im Sweatbox-Test eine Befallsfreiheit (Tab. 3.13).<br />

Nach persönlicher Mitteilung von G. Hiddink (Enza Zaden) kann eine Beizung mit<br />

Thiram, Metalaxyl und Iprodion einen <strong>bakteriellen</strong> A. valerianellae-Befall an<br />

Pflanzen überraschend abschwächen. Ergebnisse eigener Vorversuche (Ergebnisse<br />

nicht dargestellt) konnten dies ebenso bestätigen. Aus der Literatur ist bekannt, dass<br />

150


DISKUSSION<br />

eine Samenbehandlung mit Thiram die Vermehrung von schnell-wachsenden<br />

Bakterien verhindern und zum Tod von langsam-wachsenden Bakterien führen kann<br />

und so den Ertrag von Sojabohnen steigert (TIL’BA et al., 2011, Abstract).<br />

Um den Einfluss der Bewässerungstechnik auf eine Saatgutübertragung eindeutig zu<br />

untersuchen und damit auch die Frage nach der Lokalisierung von A. valerianellae<br />

am oder im Samen zu beantworten, müsste dieser Versuch mit ungebeiztem Saatgut<br />

einer stark kontaminierten Saatgutpartie wiederholt werden.<br />

151


DISKUSSION<br />

4.4 Dekontamination von Saatgut<br />

Die eigenen Ergebnisse und die Ergebnisse aus der Literatur zeigen, dass es sich bei<br />

A. valerianellae um eine saatgutübertragbare Krankheit an Feldsalat handelt. Eine<br />

Strategie für die Produktion gesunden Saatguts ist daher von enormer Wichtigkeit.<br />

Um eine solche Strategie für gesundes Saatgut zu realisieren, müssen laut ROBERTS<br />

(2009) folgende Maßnahmen beachtet werden: Die Saatgutproduktion muss zunächst<br />

in Gebieten stattfinden, die frei von bestimmten Pathogenen sind. Saatgutpartien<br />

sollen mittels Saatguttests auf ihre Pathogenbelastung untersucht werden.<br />

Möglicherweise müssen die Partien, bei positivem Befund, verworfen oder mittels<br />

Dekontaminationsmethode behandelt werden. Eine weitere Maßnahme wäre,<br />

unabhängig vom gesundheitlichen Status, eine generelle Saatgutbehandlung mit dem<br />

Ziel das Pathogen im Saatgut zu eliminieren beziehungsweise das Inokulum auf ein<br />

nicht schädliches Niveau zu reduzieren. Dabei sollte die Keimfähigkeit und<br />

Lebensfähigkeit der Samen nicht reduziert werden. Die Behandlung sollte darüber<br />

hinaus für Mensch und Tier sowie Umwelt unschädlich sein.<br />

Mit Blick auf diese Punkte wurden zwei kontaminierte Partien (AV-219 und AV-17)<br />

für die <strong>Untersuchungen</strong> herangezogen (Kapitel 3.4.2). Es sollte eine geeignete<br />

Dekontaminationsmaßnahme für mit A. valerianellae-kontaminiertes Saatgut<br />

ermittelt werden.<br />

Die Ausgangsbelastung des unbehandelten Saatguts wurde zunächst mit der<br />

Ankeimmethode auf Papier und anschließendem TAS-ELISA überprüft. Das<br />

kontaminierte Ausgangssaatgut wurde sicher nachgewiesen, wobei die<br />

Nachweisgrenze bei < 10 % infizierter Samen lag. Die Nachweisgrenze wurde nach<br />

Untersuchung von gesunden und kontaminierten Saatgutpartien unterschiedlicher<br />

Belastung in Form eines Ringtests durch verschiedene Labore bestätigt (Ergebnis<br />

nicht dargestellt).<br />

Über drei Strategien (Warmwasserbehandlungen, Dampfbehandlungen und eine<br />

unbekannte Behandlung durch einen Dienstleister) wurde versucht, diese Belastung<br />

zu verringern oder sogar zu eliminieren. Das Saatgut wurde vor und nach einer<br />

152


DISKUSSION<br />

Behandlung zudem auf seine Keimfähigkeit überprüft. Eine gute Keimfähigkeit ist<br />

mit über 90 % gegeben (persönliche Mitteilung A. Schieder, Enza Zaden).<br />

Aus den Ergebnissen der Dekontaminationswirkungen und mit Blick auf die<br />

erzielten Keimfähigkeiten war ersichtlich, dass die Behandlungen unterschiedliche<br />

Einflüsse auf das zu dekontaminierende Feldsalatsaatgut hatten.<br />

OD-Werte unbehandelter, kontaminierter Feldsalatsamen stiegen normalerweise über<br />

die Dauer der Kultivierung an und lagen spätestens ab dem dritten Auswertungstag<br />

(Tag neun nach Aussaat) deutlich oberhalb des errechneten ELISA-Grenzwertes<br />

(mean + 2 * s). Für den ersten Untersuchungstag (Tag null) wurde das Saatgut ohne<br />

vorheriges Ankeimen für den TAS-ELISA aufgearbeitet und gemessen. Für die<br />

Untersuchungstage vier, neun und 14 wurde das Saatgut entsprechend vier, neun und<br />

14 Tage lang auf feuchtem Filterpapier angekeimt, bevor es für den TAS-ELISA<br />

aufgearbeitet wurde.<br />

In dieser Arbeit wurde für die Ankeimmethode auf Papier eine Probenmenge von<br />

0,2 g je Auswertungstag eingesetzt, was sich als ausreichend erwies. Die Sorten<br />

AV-17 und AV-219 wiesen nämlich eine A. valerianellae-Ausgangskontaminationen<br />

von 17 % beziehungsweise 10 % auf. Bei einer zu untersuchenden schwächer<br />

kontaminierten Partie könnte sich diese Probenmenge als zu gering erweisen. Es<br />

sollten daher mindestens 0,5 g, was je nach Korngewicht 215 bis 430 Samen<br />

entspricht, ausgelegt werden. Die Gefahr, dass nur gesunde Samen ausgelegt und das<br />

Ergebnis verfälschen würden, wäre umso höher, je geringer die<br />

Ausgangskontamination und die eingesetzte Probenmenge ist.<br />

Für die Frage, ob es durch eine Behandlung (Warmwasser, Dampf und<br />

Dienstleisterbehandlung) zu einer Dekontamination der Samen kam, wurde eine<br />

andere Interpretation der Messergebnisse vorgenommen. Die Inanspruchnahme einer<br />

berechneten Nachweisgrenze (mean + 2 * s), ab welcher höhere OD-Werte eindeutig<br />

A. valerianellae-positiv und niedrigere OD-Werte eindeutig A. valerianellae-negativ<br />

waren, erfolgte hier nicht. Grund dafür waren die Schwankungen der Kontamination<br />

mit A. valerianellae bei einzelnen Saatgutkörnern. Ausschlaggebend für eine<br />

Interpretation der Ergebnisse waren daher OD-Werte, die am ersten<br />

153


DISKUSSION<br />

Untersuchungstag nach Dekontamination (Tag null, ohne Ankeimen der Samen)<br />

erzielt und als Schwellenwerte herangezogen wurden. Eine Dekontamination wurde<br />

angenommen, wenn die OD-Werte der Tage vier, neun und 14 nach dem Ankeimen<br />

alle unterhalb des Schwellenwertes beziehungsweise am Schwellenwert (um 0,01<br />

Messwerte verschieden) lagen. Die Dekontamination war un<strong>zur</strong>eichend, wenn<br />

mindestens einer der OD-Werte der Tage vier, neun oder 14 deutlich oberhalb des<br />

Schwellenwertes (mindestens doppelter Messwert) lag. Aufgrund des getrennten<br />

Ankeimens der Samen für die Tage vier, neun und 14 kam es vor, dass lediglich ein<br />

Messergebnis angekeimter Samen über dem Schwellenwert lag und eine<br />

un<strong>zur</strong>eichende Dekontamination auswies.<br />

Eine alleinige Betrachtung vor und nach Behandlung einer kontaminierten<br />

Saatgutpartie jeweils zum Zeitpunkt des ersten Untersuchungstages ohne Ankeimen<br />

(Tag null) reicht nicht aus, um einen Dekontaminationserfolg der Methode zu<br />

ermitteln, da der A. valerianellae-Befall möglicherweise unter der Nachweisgrenze<br />

liegt. Durch eine Aussaat und Kultur unter feuchten Bedingungen vermehrt sich das<br />

möglicherweise nicht abgetötete Bakterium und wird so nachweisbar.<br />

Die Behandlung durch einen Dienstleister führte an Samen zu keinen<br />

Keimfähigkeitsverlusten (AV-17: 97 %, AV-219: 95 %) und erfüllte damit eine<br />

positive Erwartung (Abb. 3.27). Im Hinblick auf die Dekontamination zeigte sich<br />

jedoch keine zufriedenstellende Wirkung. Proben beider Saatgutpartien erreichten<br />

hohe OD-Werte, die dem Verlauf der unbehandelten kontaminierten Samen nahezu<br />

identisch folgten (Abb. 3.28). Somit ergab sich eine mangelnde<br />

Dekontaminationswirkung der Behandlung und eine solche Behandlung ist eindeutig<br />

als nicht sinnvoll einzustufen.<br />

Nach Dampfbehandlung waren bei der Sorte AV-219 Keimfähigkeitsverluste auf bis<br />

zu 80 % (64 °C, 150 Sekunden) zu verzeichnen, während die Sorte AV-17 positiv in<br />

ihrer Keimfähigkeit beeinflusst wurde (Abb. 3.25 und Tab. 3.16). Nach<br />

Durchführung der Ankeimmethode auf Papier wurde ersichtlich, dass lediglich die<br />

Sorte AV-219 nach einer Behandlung bei 66 °C für 105 Sekunden tendenziell gute<br />

Erfolge erzielte, nicht jedoch nach einer Behandlung bei 64 °C für 150 Sekunden<br />

(Abb. 3.26 B). Die Sorte AV-17 wurde durch keine Dampfbehandlung ausreichend<br />

154


DISKUSSION<br />

dekontaminiert (Abb. 3.26 A). Die Erforschung und Weiterentwicklung einer<br />

Dampfbehandlung als Dekontaminationsmaßnahme verspricht im Allgemeinen<br />

dennoch gute Erfolge. So beschreiben KOCH et al. (2010), dass bei der Untersuchung<br />

von Karottensamen unterschiedlicher Sorte und Saatgutpartie, die mit Alternaria<br />

dauci und A. radicina befallen sind, eine Dampfbehandlung die besten<br />

Wirkungsergebnisse erzielt. Auch SCHMITT et al. (2009) beschreiben höchste<br />

Wirksamkeiten mit bis zu 90 % an Reduktion des Ausgangsbefalls von Phoma<br />

valerianellae an Feldsalat durch Behandlungen mit Heißluft.<br />

Nach Durchführung der Warmwasserbehandlungen bei verschiedenen Temperaturen<br />

und Einwirkzeiten wurde ersichtlich, dass einzelne Sorten auf gleiche Behandlungen<br />

deutlich unterschiedlich in ihrer Keimfähigkeit reagierten, wobei die Sorte AV-17<br />

weniger stark als die Sorte AV-219 reagierte (Abb. 3.23). Beide Sorten wurden<br />

jedoch von der Behandlung bei 55 °C für 20 Minuten deutlich in ihrer Keimfähigkeit<br />

geschwächt (AV-17: 78 %, AV-219: 33 %). Bei beiden Sorten wurde jedoch keine<br />

Warmwasserbehandlung mit komplettem Wirkungserfolg in Form einer<br />

Dekontamination erzielt. So beschreibt dies auch ROBERTS (2009) bei der<br />

Untersuchung von mit Xanthomonas campestris pv. campestris belastetem<br />

Kohlsaatgut. Eine Reduzierung durch Heißwasser wird erzielt, nicht aber eine<br />

vollständige Elimination.<br />

Bei der Sorte AV-17 stellte sich die Behandlung bei 55 °C für 20 Minuten als am<br />

vielversprechendsten heraus, während es bei der Sorte AV-219 die Behandlungen bei<br />

43 °C für 20 Minuten und bei 60 °C für 5 Minuten waren (Abb. 3.24).<br />

Bei der Untersuchung von Feldsalatsamen unterschiedlicher Sorte und Saatgutpartie,<br />

die mit Phoma valerianellae befallen sind, führt eine Behandlung mit Heißwasser bei<br />

50 °C für 20 Minuten und bei 53 °C für 10 Minuten zu den höchsten<br />

Wirkungsergebnissen zwischen 19 % und 40 % (SCHMITT et al., 2009). Die<br />

Erforschung und Weiterentwicklung einer Warmwasserbehandlung erscheint<br />

demnach auch hier sinnvoll.<br />

Aus den Keimfähigkeitsergebnissen nach Durchführung der drei Behandlungen war<br />

ersichtlich, dass jede Saatgutpartie anders reagierte. Die Sorte AV-17 reagierte mit<br />

geringeren Keimfähigkeitseinbußen als die Sorte AV-219. Am stärksten<br />

155


DISKUSSION<br />

beeinträchtigt war die Keimfähigkeit nach Durchführung der<br />

Warmwasserbehandlungen bei höheren Wassertemperaturen und längeren<br />

Einwirkzeiten (55 °C, 20 Minuten), weniger durch Dampfdesinfektion und durch die<br />

unbekannte Behandlung eines Dienstleisters. Dies deutet darauf hin, dass die<br />

Warmwasserbehandlung auch tiefere Samenschichten erfasste und den Keimling<br />

schädigte. Das Saatgut scheint bei der Dauer der Behandlung aufgequollener zu sein,<br />

je mehr Wasser es umgeben hat. Der Keimvorgang wurde dadurch vermutlich<br />

schneller eingeleitet als durch Dampfbehandlung und durch die Behandlung eines<br />

Dienstleisters. Die Wärmebelastung am Saatgut war dadurch höher, so dass das<br />

Saatgut empfindlicher reagierte und schlechter keimte.<br />

Dass eine Behandlung mit heißem Dampf beziehungsweise heißer Luft zu weniger<br />

Keimfähigkeitseinbußen führt als eine Warmwasserbehandlung, ist auch aus der<br />

Literatur bei anderen Samenarten bekannt. So beschreiben GRONDEAU et al. (1992)<br />

einen höheren Keimfähigkeitsverlust bei Erbsensamen durch eine Behandlung mit<br />

Heißwasser als mit Heißluft. Die Behandlungen für 72 Stunden bei 65 °C (Heißluft)<br />

beziehungsweise 15 Minuten bei 55 °C Wassertemperatur führen zu 5 % bis 20 % an<br />

Keimfähigkeitsverlusten im Gegensatz zu unbehandelten Erbsensamen. Eine<br />

Heißwasserbehandlung für 15 Minuten bei 60 °C führt sogar zu 20 % bis 45 % an<br />

Keimfähigkeitsverlusten. Eine Befallsminderung von Pseudomonas syringae pv. pisi<br />

wird durch beide Behandlungen erzielt, wobei die Behandlung mit Heißwasser die<br />

Bakterienwerte an Erbsensamen einer schwach kontaminierten Partie stärker<br />

reduziert, teilweise unterhalb der Nachweisgrenze. Bei einer stark kontaminierten<br />

Erbsenpartie führt die Heißwasserbehandlung nur zu einer Halbierung der<br />

Ausgangskontamination.<br />

Die bei GRONDEAU et al. (1992) beschriebene Befallsminderung durch eine<br />

Warmwasserbehandlung, im Gegensatz zu einer Heißluftbehandlung, scheint von der<br />

vermehrten Auswaschung des Pathogens abhängig zu sein. Pathogene an der äußeren<br />

Samenschale werden abgewaschen und im Inneren lokalisierte Pathogene werden<br />

vermutlich durch die Einwirkung des heißen Wassers geschädigt. Bei den durch<br />

heiße Luft behandelten Samen wurde eine geringere Befallsminderung festgestellt,<br />

was darauf schließen lässt, dass diese Behandlung zwar Pathogene an der<br />

Samenoberfläche mindert, die Pathogene im Inneren des Samens jedoch nicht<br />

156


DISKUSSION<br />

vollständig gehemmt wurden. Beim Quellprozess nach der Aussaat konnten sich<br />

diese Pathogene vermehren und zu einem stärkeren Befall führen.<br />

Die nachgewiesene Befallsminderung von A. valerianellae mittels<br />

Dampfdesinfektion und Warmwasserbehandlung waren erste Erfolge dieser<br />

Dekontaminationsmaßnahmen, eine vollständige Dekontamination wurde aber nicht<br />

erreicht.<br />

Aus der Literatur sind neben physikalischen Desinfektionsmethoden (Heißwasser,<br />

Dampf, Elektronenbehandlung) auch reine Oberflächensterilisationen<br />

(Natriumhypochlorit, verschiedene Öle und Säuren) bekannt, die gute Erfolge bei<br />

samenbürtigen Pathogenen besitzen. Da die Lokalisierung von A. valerianellae am<br />

oder im Saatgut unklar ist, sollten Kombinationen aus Behandlungen, die Pathogene<br />

innerhalb des Samens und Behandlungen, die vermehrt die Samenoberfläche<br />

angreifen, für zukünftige <strong>Untersuchungen</strong> ebenso berücksichtigt werden wie<br />

Einzelbehandlungen.<br />

Für den Feldsalatanbau sind keine Bakterizide zugelassen, daher sollte die<br />

Ausbreitung von A. valerianellae in Beständen mit pflanzenbaulichen Maßnahmen<br />

kontrolliert werden. Dazu gehört, dass zunächst gesundes Saatgut ausgesät wird.<br />

Resistente Feldsalatsorten sind derzeit nicht vorhanden. Des Weiteren soll darauf<br />

geachtet werden, dass Feldsalat in einer Fruchtfolge angebaut wird, bei der auf<br />

gleicher Fläche Feldsalat nicht direkt auf Feldsalat folgt, sondern mit mindestens<br />

einjährigem Abstand, um einer Bodenüberdauerung entgegenzuwirken. Die<br />

Feldsalatkultur soll zudem entsprechend der Erregeransprüche so trocken wie<br />

möglich geführt werden, um eine Infektion zu vermeiden. Das heißt, dass man auf<br />

ein rasches Abtrocknen der Blätter achten muss, indem der Bestand gut durchlüftet<br />

wird. Beregnungen in den Abendstunden sind nach Möglichkeit nicht durchzuführen.<br />

Da die Vermehrung von A. valerianellae bei höheren Temperaturen umso schneller<br />

erfolgt, kann ein Feldsalatanbau in der wärmeren Jahreszeit nicht befallsreduzierend<br />

wirken (HINRICHS-BERGER et al., 2005, MOLTMANN et al., 2000).<br />

157


ZUSAMMENFASSUNG<br />

5 ZUSAMMENFASSUNG<br />

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Beitrag <strong>zur</strong> Aufklärung der Epidemiologie<br />

des phytopathogenen Bakteriums <strong>Acidovorax</strong> valerianellae an Feldsalat<br />

[Valerianella locusta (L.)] zu leisten, indem <strong>Untersuchungen</strong> zu<br />

Infektionsbedingungen, <strong>zur</strong> Sortenanfälligkeit, zum Übertragungsweg und<br />

Saatgutuntersuchungen durchgeführt wurden. Darauf aufbauend sollten<br />

Bekämpfungsmöglichkeiten aufgezeigt werden.<br />

Die Ergebnisse der <strong>Untersuchungen</strong> zu den Infektionsbedingungen zeigten, dass die<br />

Infektion von A. valerianellae von der Temperatur, dem Blattalter, der<br />

Inokulumdichte und der Blattnässedauer abhängig war. Eine Inokulation war bei<br />

Temperaturen zwischen 10 °C und 30 °C erfolgreich. Infizierbar waren sowohl<br />

Keim- als auch Laubblätter. Zudem war die Infektion unabhängig von der<br />

Inokulumdichte zwischen 10 2 cfu/ml und 10 7 cfu/ml möglich. Die<br />

Infektionsgeschwindigkeit und Symptomausprägung nahmen dabei zu, je höher die<br />

Temperatur, je älter die Blätter und je konzentrierter das Inokulum waren. Die<br />

Blattnässedauer beziehungsweise die relative Luftfeuchtigkeit waren für die<br />

Infektion von enormer Wichtigkeit. Bei ausschließlich trockenen Bedingungen<br />

wurde kein Befall an inokulierten Feldsalatpflanzen hervorgerufen. Ein Auftreten<br />

beziehungsweise Wiederauftreten feuchter Bedingungen nach der Inokulation<br />

förderte hingegen den Befall maßgeblich. Für eine Infektion waren fünf Stunden<br />

Blattnässedauer ausreichend. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass eine gezielte<br />

Kulturführung mit kurzen Blattnässezeiten eine Möglichkeit <strong>zur</strong> Kontrolle des<br />

Schaderregers A. valerianellae darstellt.<br />

Alle der 13 getesteten kommerziellen Feldsalatsorten waren anfällig, die Resistenz<br />

der Wildart V. rimosa wurde hingegen bestätigt. Ein Rückgriff auf diese Wildart zum<br />

Einkreuzen mit kommerziellen Sorten erscheint geboten.<br />

A. valerianellae überdauerte einen Zeitraum von bis zu elf Monaten im Boden.<br />

Feldsalatkulturen, die unmittelbar beziehungsweise ein bis elf Monate nach<br />

infiziertem Feldsalat angebaut wurden, waren teilweise in erheblichen Umfang<br />

158


ZUSAMMENFASSUNG<br />

befallen. Die Anzahl an Symptom tragenden Pflanzen war mit zunehmender<br />

Verrottung von infiziertem Feldsalatmaterial abnehmend. Eine Anbaupause von<br />

mindestens zwölf Monaten und ein Fruchtfolgewechsel stellen somit eine geeignete<br />

Methode <strong>zur</strong> Eliminierung von A. valerianellae aus dem Boden dar.<br />

Alternative Wirtspflanzen von A. valerianellae wurden neben Feldsalat in den<br />

vorgestellten <strong>Untersuchungen</strong> nicht gefunden und sind in der Literatur auch nicht<br />

beschrieben.<br />

A. valerianellae ist saatgutübertragbar. Um eine weitere Ausbreitung dieser<br />

gefährlichen Krankheit des Feldsalats auf neue Flächen zu unterbinden, ist ein<br />

besonderes Gewicht auf den Einsatz gesunden Saatgutes zu legen.<br />

Die Ergebnisse der Dekontaminationsmaßnahmen zeigten, dass die A. valerianellae-<br />

Belastung von Saatgut durch eine Warmwasser- (43 °C für 20 Minuten, 55 °C für<br />

20 Minuten, 60 °C für 5 Minuten) oder Dampfbehandlung (66 °C für 105 Sekunden)<br />

reduziert wurde. Eine vollständige Elimination des Bakteriums wurde allerdings<br />

nicht erreicht.<br />

Auf Grundlage der vorliegenden Arbeit ergeben sich folgende<br />

Bekämpfungsmöglichkeiten: Durch die Aussaat von gesundem Saatgut auf Flächen,<br />

auf denen mindestens zwölf Monate zuvor kein infizierter Feldsalat stand und durch<br />

eine trockene Kulturführung kann der A. valerianellae-Befall von Feldsalat reduziert<br />

werden.<br />

159


SUMMARY<br />

6 SUMMARY<br />

The aim of this study was to contribute to clarifying the epidemiology of the<br />

phytopathogenic bacterium <strong>Acidovorax</strong> valerianellae on corn salad [Valerianella<br />

locusta (L.)]. To this end, research was conducted on infection conditions, cultivar<br />

sensitivities, transmission paths and seeds. Based on these results, control strategies<br />

shall be demonstrated.<br />

The tests performed under infectious conditions revealed that the infection of<br />

A. valerianellae is dependent on temperature, leaf age, inoculum concentration and<br />

leaf moisture, as well as the relative humidity. Inoculation was possible at<br />

temperatures between 10 °C and 30 °C. It was possible for leaves of any age to be<br />

infected. Moreover, infection was independent of the inoculum concentration, and<br />

occurred between 10 2 and 10 7 cfu/ml. The speed of infection and the characteristics<br />

of the symptoms increased with increasing temperature, leaf age and inoculum<br />

concentration. Both the duration of leaf moisture and the relative humidity played a<br />

crucial role in the infection process. Under dry conditions, inoculated corn salad<br />

plants developed no symptoms. However, infestation increased significantly under<br />

humid conditions or during humid periods. Five hours of leaf moisture sufficed for<br />

an infection to occur.<br />

It was demonstrated that targeted dry growth conditions with short leaf moisture<br />

periods constitute an option for controlling A. valerianellae.<br />

All 13 tested commercial corn salad cultivars were prone to A. valerianellae.<br />

However, the resistance of the wild type V. rimosa was confirmed.<br />

For this reason, it seems advisable to cross the wild type with commercial cultivars.<br />

A. valerianellae endured for up to eleven months in the soil. Some of the corn salad<br />

cultivars cultivated immediately (and one up to eleven months, respectively) after<br />

infected plants were severely infected. The number of infected plants decreased in<br />

line with increased rotting of infected old plant material.<br />

A cultivation break of at least twelve months and the rotation of crops therefore<br />

appear to be appropriate ways to eliminate A. valerianellae from the soil.<br />

160


SUMMARY<br />

No alternative hosts were detected in the experiments or in the literature.<br />

In addition, this study revealed that A. valerianellae is transmitted via seeds.<br />

It is therefore important to focus on healthy seeds to prevent the further<br />

dissemination of this hazardous disease to uncontaminated crop land.<br />

Seeds with natural A. valerianellae contamination were tested using a variety of<br />

decontamination methods. Warm water treatment (43 °C for 20 minutes, 55 °C for<br />

20 minutes, 60 °C for 5 minutes) or hot steam treatment (66 °C for 105 seconds)<br />

managed to reduce the contamination rate. However, it was not possible to<br />

completely eliminate the bacterium.<br />

In summary, sowing healthy seeds after a cultivation break of at least twelve months<br />

and under dry growth conditions may reduce the infestation of corn salad with<br />

A. valerianellae.<br />

161


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Inc., New York, USA, Russian Agricultural Sciences, 37, 1, 31-34.<br />

TOMIHAMA, T., NONAKA, T., NAKAMURA, M., IWAI, H., ARAI, K. (2006): Bacterial<br />

spot of tea caused bay <strong>Acidovorax</strong> valerianellae, Japanese Journal of<br />

Phytopathology/The Phytopathological society of Japan, 72, 185-190.<br />

WALCOTT, R. R., GITAITIS, R. D., CASTRO, A. C. (2003): Role of Blossoms in<br />

Watermelon Seed Infestation by <strong>Acidovorax</strong> avenae subsp. citrulli,<br />

Phytopathology, 93, 528-534.<br />

165


LITERATURVERZEICHNIS<br />

WALKER, J. C. (1952): Diseases of Vegetable Crops, New York, USA, McGraw-Hill<br />

Book Company, Inc.<br />

WILLEMS, A., GOOR, M., THIELEMANS, S., GILLIS, M., KERSTERS, K., DE LEY, J.<br />

(1992): Transfer of Several Phytopathogenic Pseudomonas Species to<br />

<strong>Acidovorax</strong> as <strong>Acidovorax</strong> avenae subsp. avenae subsp. nov., comb. nov.,<br />

<strong>Acidovorax</strong> avenae subsp. citrulli, <strong>Acidovorax</strong> avenae subsp. cattleyae, and<br />

<strong>Acidovorax</strong> konjaci, International Journal of Systematic Bacteriology, 42, 107-<br />

119.<br />

WÖLK, M., SARKAR, S. (1994): Überleben einer Xanthomonas campestris pv.<br />

pelargonii-Mutante in einjähriger Komposterde, Anzeiger für Schädlingskunde,<br />

Pflanzenschutz, Umweltschutz, 67 (4), 69-71.<br />

166


ANHANG<br />

8 ANHANG<br />

8.1 Publikationen<br />

THIELE, K., BRAJE, I., RABENSTEIN, F., LAUN, N., SMALLA, K. (2011):<br />

<strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Biologie und Entwicklung praxis-relevanter<br />

Nachweismethoden für bakterielle <strong>Erkrankung</strong>en am Feldsalat [Valerianella<br />

locusta (L.)] als Grundlage für die Selektion von Resistenzquellen gegen den<br />

Erreger von Blattflecken (<strong>Acidovorax</strong> valerianellae sp. nov), 18.<br />

Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und<br />

Technologie in Berlin, Posterbeitrag.<br />

THIELE, K., SMALLA, K., BRAJE, I., RABENSTEIN, F. (2010): Nachweis und<br />

molekulare Charakterisierung von <strong>Acidovorax</strong> valerianellae, dem Erreger von<br />

<strong>bakteriellen</strong> Blattflecken an Feldsalat (Valerianella locusta (L.) Laterr., 57.<br />

Deutsche Pflanzenschutztagung in Berlin, Posterbeitrag.<br />

BRAJE, I., ALBRECHT, A., LAUN, N., KRAUTHAUSEN, H.-J., BARCHEND, G.,<br />

FELGENTREU, D., RABENSTEIN, F. (2008): <strong>Acidovorax</strong> valerianellae als Erreger<br />

bakterieller Blattflecken an Feldsalat, 56. Deutsche Pflanzenschutztagung in<br />

Kiel, Posterbeitrag.<br />

LEINHOS, G., BRAJE, I., HÖRENER, G., KRAUTHAUSEN, H.-J. (2006): Falscher<br />

Mehltau an Petersilie: Vorkommen, Biologie und Kontrollstrategien, 55.<br />

Deutsche Pflanzenschutztagung in Göttingen, Posterbeitrag.<br />

BRAJE, I. (2005): <strong>Untersuchungen</strong> <strong>zur</strong> Epidemiologie des phytopathogenen<br />

Bakteriums <strong>Acidovorax</strong> valerianellae an Feldsalat [Valerianella locusta (L.)],<br />

Diplomarbeit, Universität Hohenheim, Deutschland.<br />

HINRICHS-BERGER, J., BRAJE, I., BERGER, S., JASU, H., BUCHENAUER, H. (2005):<br />

Neues über diesen <strong>bakteriellen</strong> Schaderreger: <strong>Acidovorax</strong> – ernstes Problem bei<br />

Feldsalat, Gemüse, 3, 32-34.<br />

HINRICHS-BERGER, J., BERGER, S., BRAJE, I., JASU, H., BUCHENAUER, H. (2004):<br />

Zur Epidemiologie des phytopathogenen Bakteriums <strong>Acidovorax</strong> valerianellae<br />

an Feldsalat, 54. Deutsche Pflanzenschutztagung in Hamburg, 73-74.<br />

.<br />

167


ANHANG<br />

8.2 Lebenslauf<br />

Name Inga Braje<br />

Geburtsdatum 16.07.1979<br />

Geburtsort Wilhelmshaven<br />

Schulausbildung<br />

1986 – 1990 Grundschule Voslapp, Wilhelmshaven<br />

1990 - 1992 Orientierungsstufe Nogatstrasse, Wilhelmshaven<br />

1992 – 1999 Gymnasium Käthe-Kollwitz-Schule, Wilhelmshaven<br />

Universität<br />

Abschluß: Abitur<br />

10/2000 – 03/2005 Agrarbiologie, Universität Hohenheim<br />

Abschluß: Diplom (Dipl. Agr.-Biol.)<br />

seit 04/2006 Promotion, Universität Hohenheim, Fachgebiet Phytomedizin<br />

Berufstätigkeit<br />

(extern am Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum<br />

Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstrasse)<br />

04/2005 – 12/2005 Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz,<br />

Queckbrunnerhof, Schifferstadt<br />

01/2006 – 03/2006 Enza Zaden Deutschland, Dannstadt-Schauernheim<br />

Praktika<br />

08/1999 – 08/2000 Freiwilliges Ökologisches Jahr, Verein Umwelterziehung<br />

Iffens e.V., Butjadingen<br />

08/2002 – 09/2002 Demeter-Hof Friedhard Bühler, Murr<br />

08/2003 – 09/2003 Nitratlabor Heidelberg und Betreuungsdienst Nützlingseinsatz<br />

___________________<br />

Inga Braje<br />

Nordbaden e. V., Heidelberg<br />

168


ANHANG<br />

8.3 Versicherung<br />

Hiermit versichere ich, Inga Braje, dass ich nicht bereits früher oder gleichzeitig<br />

einen Antrag auf Eröffnung eines Promotionsverfahrens unter Vorlage der hier<br />

eingereichten Dissertation gestellt habe.<br />

Böhl-Iggelheim, 24.10.2011<br />

___________________<br />

Inga Braje<br />

8.4 Erklärung<br />

Hiermit erkläre ich, Inga Braje, dass ich die vorliegende Dissertation selbständig<br />

angefertigt und nur die angegebenen Quellen als Hilfsmittel benutzt habe. Wörtlich<br />

und inhaltlich übernommene Stellen sind als solche in der Arbeit gekennzeichnet.<br />

Böhl-Iggelheim, 24.10.2011<br />

___________________<br />

Inga Braje<br />

169

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