Phytopathologie
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Phytopathologie Wichtige Begriffe in der Phytopathologie I Pathogen Agens (lebend od. Virus), das Krankheit verursacht (auch Nematoden) Parasit Organismus, der sich von einem anderen ohne Gegenleistung ernährt Mutualismus Wechselbeziehung zwischen Lebewesen zweier Arten, die für die Individuen beider Arten vorteilhaft ist (Symbiose). Zumindest eine der Arten kann aber auch ohne die andere überleben. Wichtige Begriffe in der Phytopathologie II Pathogenität Fähigkeit zur Erzeugugng einer Krankheit Virulenz qualitatives Merkmal, welches die Ausstattung eines Pathogen mit Virulenzgenen widergibt; die Virulenz bestimmt die Rassezugehörigkeit eines spezifischen Pathogens. Virulente Erregerrassen sind mit anfälliger Sorte kompatibel und avirulente Rassen auf resistenter Sorte inkompatibel. Oft auch Grad der Pathogenität Kompatibilität Übereinstimmung von Faktoren, die zur Ausbildung einer Krankheit führen Inkompatibilität Dissonanz von Faktoren, die zur Abwehr eines Pathogens führt Immunität Totale Abwehrreaktion einer ganzen Pflanzenspezies gegen Infektionen durch bestimmte mikrobielle Pathogenspezies (Nichtwirtsresistenz), die dem Zusammenspiel konstitutiver und induzierbarer Barrieren beruht. Resistenz Genetisch determinierte Fähigkeit zur erfolgreichen Abwehr von Pathogenen Abwehr Ausprägung von Faktoren zur von Pathogenen Entstehung einer Wirt-Pathogen-Interaktion • Verbreitung und Übertragung von Krankheitserregern und Schadtieren • Räumliche und zeitliche Koinzidenz • Kontakt mit dem Wirt • Eindringen in den Wirt • Kolonisierung des Wirts • Reproduktion • Ausbreitung Unterdrückung oder Vermeidung der Wirtsabwehr Umwelt – Pflanze - Pathogen Temperatur Feuchtigkeit Licht Boden Ernährungszustand Umwelt Pflanze Pathogen Kompatible Interaktion - Imkompatible Interaktion Lucas, 1998 Verbreitung und Übertragung von Krankheitserregern und Schadtieren • Mechanisch • Direkte Übertragung über vegetative oder mobile Pflanzenteile (Samen, Pollen): Phytochorie • Indirekte Übertragung Mechanische Virusübertragung • Übertragung durch direkte Berührung, Werkzeug etc. • Inokulum: Menge, Qualität • Pflanzenoberfläche: Beschaffenheit • Physiologischer Zustand der Pflanze Mechanische Virusübertragung • Übertragung durch direkte Berührung, Werkzeug etc. • Inokulum: Menge, Qualität • Pflanzenoberfläche: Beschaffenheit • Physiologischer Zustand der Pflanze Direkte Ausbreitung und Übertragung Samenübertragung von Viren • ca. 15% aller Pflanzenviren samenübertragbar • Virusdeterminanten für Samenübertragbarkeit mit komplexem genetischen Hintergrund (stammabhängig) • Lokalisation der Virionen im Samen • Samenschale • Endosperm • Embryo Wyss Virionen auf Samenschale (z.B. ToMV) • Samenentwicklung in infizierter Pflanze • Infektion durch Verletzungen bei und nach Keimung • Virus muß sehr stabil sein Virionen im Endosperm (z.B. TMV) • Invasion durch Mutterpflanze oder Pollen • führt nicht unbedingt zu Embryoinfektion Virionen im Embryo (z.B. Lettuce Mosaic Virus) • Infektion durch Pollen oder direkte Embryoinfektion Hull, 2002 Pollenübertragung • Virusinvasion in Pollen • Infektion des Embryos durch Pollen • selten Infektion der Mutterpflanze durch Pollenkeimschlauch oder • durch Verletzung von Gewebe das mit Pollen kontaminiert ist Hull, 2002 Samenübertragung von Bakterien • Überleben häufig auf und unter Samenschale: • z.B. Fettfleckenkrankheit der Bohne (Pseudomonas phaseolicola, • Bakterielle Tomatenwelke, Clavibacter michiganense Samenübertragung von Pilzen • am Samen: z.B., Haferflugbrand (U. avena), Weizensteinbrand (T.caries) • im Sameninneren: z.B. Gersten - und Weizenflugbrand (U. nuda, U. tritici), Fusarium culmorum Samenübertragung von Nematoden • Stock- oder Stengelnematode (D. dipsaci) • Weizengallennematoden (A. tritici) Samenübertragung von Nematoden • Stock- oder Stengelnematode (D. dipsaci) • Weizengallennematoden (A. tritici) Samenübertragung von Insekten • Erbsenkäfer, Bohnenkäfer Vegetative Übertragung Häufig bei Virosen, Phytoplasmen etc.: Knollen, Zwiebel,Rhizome, Stecklinge etc. Indirekte Übertragung Abiotische Träger Wind: Anemochorie Wasser: Hydrochorie Biotische Träger Mensch: Anthropochorie Tiere: Zoochorie Pilze: Fungichorie Anemochorie • Pilzsporen, z.B. Uredosporen von Rostenverantwortlich für Langstreckenausbreitung von Getreiderosten Schlösser, 1997 Anemochorie (Langstrecken- und Kurzstreckendispersion) • Pilzsporen, z.B. Uredosporen von Rosten verantwortlich für Langstreckenausbreitung von Getreiderosten • Nematodenzysten • Lepidopterenlarven: Eiraupen z.B. der Getreidewickler • Blattläuse: mehrere 100 km Hydrochorie (Kurz- und Langstreckendispersion) • Regenspritzer können Pilzsporen und Bakterien und Nematoden verteilen • bei künstlicher Bewässerung von Bedeutung (Viren, Bakterien, Pilze und Nematoden) Anthropochorie Lang- und Kurzstreckenverbreitung durch menschliche Aktiviät • Kultur- und Pflegemaßnahmen • Handel und Verkehr (Einschleppung) Fungichorie Schlösser, 1997 Lebenszyklus einer Polymyxa-Art (Plasmodiophoramycota) Graphik:Wyss Infektion durch eine Polymyxa-Art Lucas, 1998 BYMV PMTV Erikson BNYV Fungichorie Schlösser, 1997 Lebenszyklus einer Olpidium-Art (Chytridiomycota) Enzystierte Spore Graphik: Wyss Temminck & Campbell, 1969 Zoochorie Vektoren Pathogene Nematoden Milben Thysanopteren Zwergzikaden Homopteren Coleopteren Viren Bakterien RLO MLO Virusübertragung durch Nematoden Vektoren Viren Dorylaimida Longidoridae Longidorus spp. Xiphinema spp. NEPO Viren Triplonchida Trichodoridae Trichodorus spp. Paratrichodorus spp. TOBRA Viren Longidorus spec. Xiphinema spec. Virusübertragung durch Dorylaimida Virion haften spezifisch an • im Mundstachellumen • in Stachelscheide • im gesamten Ösophagus (nur X!) Graphik: Wyss Longidorus Xiphinema Virusübertragung durch Dorylaimida Graphik: Wyss Ablauf der Virusaufnahme und -abgabe • Virusaufnahme beim Saugen • Anhaften der Virionen durch Interaktion des Virushüllproteins mit cuticulärer Oberfläche • Ablösung der Virionen unter Einfluss von Speichelsekreten Virusübertragung durch Dorylaimida Nematoden Longidoridae Longidorus spp. Xiphinema spp. Viren NEPO Viren Raspberry ringspot virus • Beerenobst, Süßkirschen Tomato black ring virus • z.B. Tomate, Spinat, Wein Arabis mosaic virus Grapevine fanleaf virus Eigenschaften der Nepo Viren (Comoviridae) • polyedrische Virionen, • ca. 28 nm • ssRNA • z.B. Beeren, Rosen, Hopfen •Wein Trichodorus spec. Saugaktivität von Trichodorus Virusübertragung durch Trichodoridae Virion haften spezifisch an • in Stachelscheide • im gesamten Ösophagus Foto: Wyss Ablauf der Virusaufnahme und -abgabe • Virusaufnahme beim Saugen • Anhaften der Virionen durch Interaktion des Virushüllproteins mit cuticulärer Oberfläche • Ablösung der Virionen unter Einfluss von Speichelsekreten • Lokalisation der Virionen vermutlich in den Speichelröhrchen Virusübertragung durch Trichodoridae Nematoden (Para)trichodirus Tobraviren Tobacco rattle virus •Kartoffel, Tulpe , viele Unkräuter) Pea early browning virus 1. 2. 3. 4. Eigenschaften der Tobra Viren (keine Familie) stäbchenförmige Virionen, ca. 180-215 und 46-114, dipartit ssRNA • v.a. Erbse Zoochorie Vektoren Pathogene Nematoden Milben Thysanopteren Zwergzikaden Homopteren Coleopteren Viren Bakterien RLO MLO
