Eine nicht-destruktive Methode zur Bonitur von Rebstöcken - FDW
Eine nicht-destruktive Methode zur Bonitur von Rebstöcken - FDW
Eine nicht-destruktive Methode zur Bonitur von Rebstöcken - FDW
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<strong>Eine</strong> <strong>nicht</strong>-<strong>destruktive</strong> <strong>Methode</strong> <strong>zur</strong> <strong>Bonitur</strong> <strong>von</strong> <strong>Rebstöcken</strong> auf latenten Befall mit<br />
holzzerstörenden Pilzen<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Katja Schulze<br />
Biologische Bundesanstalt für Landund<br />
Forstwirtschaft (BBA)<br />
Institut für Pflanzenschutz im<br />
Weinbau<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
Foto: Dr. Bernd Loskill
Verlaufsformen der Esca<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
chronisch akut<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Symptome an Blättern<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Symptome an Früchten<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Symptome am Holz<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Zunehmende Absterbeerscheinungen in Junganlagen<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
� Petri Disease<br />
- Verbräunungen und schwarze<br />
Streifen<br />
- Gummifluss<br />
- Aufreißen<br />
� Pilze aus dem Esca-Komplex<br />
nachweisbar<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Ursachen der Krankheitssymptome<br />
• Produktion <strong>von</strong> Phytotoxinen<br />
• Reduktion der Wasserleitfähigkeit<br />
- Blockade der Gefäße durch die Pilze<br />
- Bildung holzabbauender Enzyme<br />
- Bildung <strong>von</strong> Thyllen und Gummi durch die<br />
Rebe<br />
• Zusammenhang mit weiteren Stressfaktoren<br />
(Trockenheit, Nährstoffmangel, andere<br />
Krankheitserreger…)<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Beispiel einer befallenen Fläche- Pölich<br />
2005 4,4 % 2006 3,4 %<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Beispiel einer befallenen Fläche- Brauneberg<br />
2005 10,8 % 2006 5,2 %<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Problemstellung<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
• Diskrepanz sichtbare Symptome- latenter Befall<br />
• Isolationsort <strong>nicht</strong> gleich symptomatische Pflanzenteile<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Labor- Erregerkomplex<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Erregerkomplex<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
-Fomitiporia mediterranea, ‚Fmed‘ (Mittelmeerfeuerschwamm)<br />
- ruft die Weißfäule hervor<br />
- Esca proper<br />
-Phaeomoniella chlamydospora und Phaeoacremonium aleophilum,<br />
‚Phaeos‘<br />
-verursachen Tracheomykosen, Verbräunungen der Leitbahnen<br />
- Petri Disease<br />
-Botryosphaeria obtusa<br />
- Black Dead Arm Disease<br />
-Eutypa lata<br />
- Eutypiose<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Nicht<strong>destruktive</strong> Probennahme<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Versuchsaufbau<br />
• Drei Standorte, vier Parzellen<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
– Brauneberg/ Pfeiffer<br />
• Findling<br />
• Müller-Thurgau<br />
– Neumagen-Drohn/ Schneider<br />
Kranz<br />
• Riesling<br />
– Pölich/ Regnery<br />
• Müller-Thurgau<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
• Unterscheidung symptomatischer Stock<br />
des aktuellen Jahres/ benachbarter<br />
symptomfreier Stock<br />
• Ein Bohrkern pro Stock aus dem<br />
Kopfbereich<br />
• Sterile Entnahme<br />
• Anzahl Bohrkerne: 72
Bohrkerne<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Probenaufbearbeitung<br />
Flüssigkultur<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
PCR und<br />
Restriktionsverdau<br />
DNA Extraktion<br />
(CTAB)<br />
Kultur auf PDA Zermahlen<br />
min. 4<br />
Wochen<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
1 Tag<br />
Holzmehl
Die ITS-Region der ribosomalen DNA<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
ITS5<br />
ITS4<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Erregerkomplex -Molekulargenetische <strong>Methode</strong>n<br />
• spezifische Primer oder<br />
• unspezifische Primer mit nachfolgendem Verdau<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
RFLP-Muster Verdau mit HpaII<br />
Phaeomoniella chlamydospora<br />
Fomitiporia mediterranea<br />
Botryosphaeria obtusa<br />
Eutypa lata<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Alternaria sp.<br />
Cadophora melinii<br />
Mucor circinelloides<br />
Botryotinia fuckeliana<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
Identifikation anhand <strong>von</strong><br />
Sequenzierung der ITS-<br />
Region und Blast mit<br />
Genbank
Spektrum der isolierten Spezies Quelle:United States<br />
Deparment of Agriculture/ Agricultural<br />
Phaeomoniella chlamydospora<br />
Phaeoacremonium aleophilum<br />
Fomitiporia mediterranea<br />
Fomitiporia punctata<br />
Botryosphaeria obtusa<br />
Eutypa lata.<br />
Alternaria sp.<br />
Trichoderma viridae/<br />
Hypocrea rufa<br />
Pezicula sp.<br />
Lecythophora sp.<br />
Cadophora melinii<br />
Botryotinia fuckeliana<br />
Fusarium sp. / Gibberella sp.<br />
Mucor circinelloides<br />
Discostroma sp.<br />
Cladosporium sp.<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Häufigkeit auf<br />
Nährmedium[%]<br />
32,9<br />
-<br />
7,6<br />
2,5<br />
8,9<br />
6,3<br />
5,1<br />
5,1<br />
6,3<br />
6,3<br />
2,5<br />
5,1<br />
3,8<br />
3,8<br />
2,5<br />
1,3<br />
bei direkter DNA-<br />
Extraktion [%]<br />
58,8<br />
5,9<br />
5,9<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
-<br />
-<br />
-<br />
11,8<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Research Service<br />
Verbreitung<br />
Weinanbaugebiete<br />
USA, Europa<br />
Italien,<br />
Deutschland<br />
gemäßigte Breiten<br />
ubiquitär<br />
ubiquitär<br />
gemäßigte Breiten<br />
Nordamerika,<br />
Europa<br />
Nordhalbkugel<br />
Nordhalbkugel<br />
ubiquitär<br />
ubiquitär<br />
ubiquitär<br />
ubiquitär<br />
ubiquitär<br />
bekanntes<br />
Substrat<br />
Vitis spp.<br />
Gehölze<br />
Corylus, Vitis<br />
Gehölze<br />
Gehölze<br />
Gehölze<br />
saprophyt<br />
Holz<br />
Hartholz, Quercus<br />
Malus, Pyrus<br />
Gehölze<br />
versch.<br />
Pflanzenfamilien<br />
Pflanzen, Erde<br />
Erde, organische<br />
Substanz<br />
Gehölze<br />
versch.<br />
Pflanzenfamilien<br />
Isolationsort<br />
Stamm<br />
Stamm<br />
Stamm<br />
Stamm<br />
Stamm<br />
Canker<br />
Oberfläche<br />
Zweige<br />
Holz, Mark<br />
Zweige, Blätter,<br />
Knospen<br />
Zweige, Blätter
Ergebnisse der Isolation auf Nährmedium<br />
33%<br />
4%<br />
7%<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Gesundes Holz (n= 18)<br />
7% 4% 4%<br />
15%<br />
4%<br />
22%<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
12%<br />
18%<br />
9%<br />
Weißfäule (n= 19)<br />
6% 6%<br />
6% 3%<br />
9%<br />
9%<br />
P. chlamydospora<br />
9%<br />
F. mediterranea<br />
B. obtusa E. lata<br />
Pezicula sp.<br />
Trichoderma viride<br />
Alternaria sp.<br />
B. fuckeliana<br />
Mucor sp.<br />
Fusarium sp.<br />
Lecythophora sp.<br />
Cadophora melinii<br />
Discostroma sp. Cladosporium<br />
verunr. steril<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%
Ergebnisse der Isolation auf Nährmedium<br />
4%<br />
33%<br />
7%<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Gesundes Holz (n= 18)<br />
7% 4% 4% 4%<br />
15%<br />
22%<br />
12%<br />
18%<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
Weißfäule (n= 19)<br />
9%<br />
6% 6%<br />
9%<br />
9%<br />
6%<br />
9%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
P. chlamydospora F. mediterranea B. obtusa<br />
E. lata Pezicula sp. Alternaria sp.<br />
Trichoderma B. fuckeliana Mucor sp.<br />
Lecythophora sp. Fusarium sp. Cadophora melinii<br />
Discostroma sp. Cladpsporium verunr.<br />
steril
Ergebnisse der Isolation auf Nährmedium<br />
4%<br />
33%<br />
7%<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Gesundes Holz (n= 18)<br />
7% 4% 4% 4%<br />
2%<br />
9%<br />
28%<br />
15%<br />
22%<br />
Braunes Holz (n= 31)<br />
9%<br />
4% 2% 4%<br />
11%<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
9%<br />
9%<br />
4%<br />
2%<br />
2%<br />
2%<br />
2%<br />
12%<br />
18%<br />
9%<br />
Weißfäule (n= 19)<br />
9%<br />
6% 6%<br />
9%<br />
6%<br />
9%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
P. chlamydospora F. mediterranea B. obtusa<br />
E. lata Pezicula sp. Alternaria sp.<br />
Trichoderma B. fuckeliana Mucor sp.<br />
Lecythophora sp. Fusarium sp. Cadophora melinii<br />
Discostroma sp. Cladpsporium verunr.<br />
steril
Ergebnisse der Isolation auf Nährmedium<br />
4%<br />
33%<br />
7%<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Gesundes Holz (n= 18)<br />
7% 4% 4% 4%<br />
9%<br />
2%<br />
28%<br />
15%<br />
22%<br />
Braunes Holz (n= 31)<br />
9%<br />
4% 2% 4% 9%<br />
11%<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
9%<br />
4%<br />
2%<br />
2%<br />
2%<br />
2%<br />
12%<br />
18%<br />
Weißfäule (n= 19)<br />
9%<br />
6% 6%<br />
9%<br />
9%<br />
6%<br />
9%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
3%<br />
P. chlamydospora F. mediterranea B. obtusa<br />
E. lata Pezicula sp. Alternaria sp.<br />
Trichoderma B. fuckeliana Mucor sp.<br />
Lecythophora sp. Fusarium sp. Cadophora melinii<br />
Discostroma sp. Cladpsporium verunr.<br />
steril
Nährmedium<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Gesundes<br />
Holz<br />
Weißfäule Braunes Holz<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
steril<br />
verunr.<br />
Cladpsporium<br />
Discostroma sp.<br />
Cadophora melinii<br />
Fusarium sp.<br />
Lecythophora sp.<br />
Mucor sp.<br />
B. fuckeliana<br />
Trichoderma<br />
Alternaria sp.<br />
Pezicula sp.<br />
E. lata<br />
B. obtusa<br />
F. mediterranea<br />
P. chlamydospora
Erregerspektrum aus direkter DNA Extraktion<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Kontrolle Esca<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
<strong>nicht</strong> bestimmt<br />
Lecythophora sp.<br />
Alternaria<br />
Botryosphaeria<br />
obtusa<br />
P. chlamydospora
Unterscheidung zwischen Fomitiporia mediterranea und F. punctata<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
ITS-PCR<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau<br />
Verdau mit Tru1I/MseI
Unterschiede zwischen Fmed und Fop<br />
• Fmed kommt nur an Reben vor (in Deutschland)<br />
• Fop kommt auch an anderen Gehölzen vor<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
– Zusätzliche Quellen für die Infektion außerhalb der Rebflächen<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Zusammenfassung- Pilzspektrum<br />
• P. chlamydospora wurde gleich häufig aus allen Proben isoliert<br />
• Phaeoacremonium aleophilum wurde <strong>nicht</strong> gefunden<br />
• neben F. mediterranea wurde auch F. punctata gefunden<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
– Unterscheidung mit Verdau durch MseI möglich<br />
• Botryosphaeria wurde <strong>nicht</strong> aus „gesunden“ Bohrkernen isoliert<br />
• E. lata kam in allen Proben vor<br />
• die ubiquitär vorkommenden Pilze können durch RFLP-Muster abgegrenzt<br />
werden<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Zusammenfassung- Methodik<br />
• Isolation auf Nährmedium führte zu mehr Ergebnissen<br />
• die Ergebnisse der DNA Extraktion stimmten nur zu 37% mit den Isolationen<br />
überein<br />
• nur ca. 26% der Bohrkerne führten zu auswertbaren Ergebnissen<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
– Probenaufbearbeitung muss verbessert werden<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau
Dank<br />
46. Arbeitstagung des <strong>FDW</strong> in<br />
Oppenheim 28. März 2007<br />
Weingüter<br />
Schneider-Kranz, Neumagen-Drohn<br />
Regnery, Pölich<br />
Pfeiffer, Braunberg<br />
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft<br />
Institut für Pflanzenschutz im Weinbau