produkte von - ETH E

Research Collection
Doctoral Thesis
Untersuchungen über toxische Stoffwechselprodukte von
Nectria cinnabarina (Tode) Fr.
Author(s):
Kobel, Fritz
Publication Date:
1951
Permanent Link:
https://doi.org/10.3929/ethz-a-000090557
Rights / License:
In Copyright - Non-Commercial Use Permitted
This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For more
information please consult the Terms of use.
ETH Library
Prom. Nr. 1945
Untersuchungen
produkte
über toxische Stoffwechsels:
Nectria cinnabarina
von
(Tode)
Fr.
VON DER
EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE IN ZÜRICH
ZUR ERLANGUNG
DER
WÜRDE
DER
NATURWISSENSCHAFTEN
EINES
DOKTORS
GENEHMIGTE
PROMOTION S ARBEIT
VORGELEGT VON
Fritz
Kobel, dipl.
von
Referent:
rer. nat.
Krauchthal (Bern)
Herr Prof. Dr. E. Gäumann
Korreferent:
Herr Prof. Dr. O.
Jaag
1951
HERMANN BEYER & SÖHNE
(BEYER
&
MANN) IN LANGENSALZA
Veröffentlicht in
„Phytopatbologische Zeitschrift",
Band 18. Heft 2
(1951)
Inhaltsübersicht:
1. Kapitel- Krankheitsverlauf, a) Infektion, b) Aus¬
2. Kapitel: Toxinproduktion,
Wirt, c) Erkrankung.
A. Herkunft und Beschreibung des Pilzmaterials; B. Testmethoden, 1. Welketest, 2. Antifangische Teste; C. Kulturbedingungen, 1. Einfluß der Temperatur, 2. Einfluß der Nähr¬
lösung, 3. Zusammenhang zwischen Myzelgewioht, Zuckerverbrauch und Aktivität; ü. Iso¬
lierung der aktiven Stoffe, l.|Produktion größerer Mengen Kulturfiltrat, 2. Aufarbeitung der
3. Kapitel: Toxinwirkung, A.Toxi¬
Kulturfiltrate, 3. Reinigung der Eohprodukte.
zität gegen Pflanzen, 1. Wirkung des Kulturfiltrates, 2. Wirkung der sauren Substanz,
3. Wirkung der basischen Substanz, 4. Diskussion; B. Toxintransport, 1. Versuche mit
Kulturfiltrat, 2. Versuche mit saurer Substanz, 3. Versuche mit basischer Substanz,
4. Diskussion.
Literaturverzeichnis.
Zusammenfassung.
breitung
Einleitung.
—
des Parasiten im
—
—
—
—
Einleitung
Nectria cinnabarina
(Tode)
Fr.
gehört
den auffallendsten und
häufigsten
plurivorer Parasit
fast sämtliche Laubholzbäume und Sträucher; vor allem und fast regelmäßig
Im Frühjahr und
kommt er auf Ahorn, Ulme, Linde und .ßiiesarten vor.
Herbst findet man die roten Polster seiner Nebenfruchtform, Tubercularia
vulgaris Fr., auf abgestorbenen Ästen und Zweigen. Früher wurde dieser
H. Mayr (1882) wies als erster
Pilz als harmloser Saprophyt betrachtet.
auf die parasitischen Eigenschaften hin, und seither gehört Nectria cinnabarina
Da die Eotpustelden am besten untersuchten Pflanzenparasiten.
zu
krankheit bei den befallenen Pflanzen häufig Welkeerscheinungen bewirkt,
erregte sie unsere Aufmerksamkeit, um so mehr, als in der Literatur einige
Angaben auf eine toxigene Natur dieser Welke schließen lassen.
zu
Bäume und Sträucher bewohnenden Pilzen.
Es soll im 1.
an
Hand
von
Kapitel
Er besiedelt als
eine kurze Übersicht über den Krankheitsverlauf
Literaturzitaten
solche Publikationen Gewicht
gegeben werden. Dabei wird hauptsächlich auf
gelegt, die Angaben über Welkeerscheinungen
und deren Ursachen enthalten.
Fritz Kobel
158
Kapitel
1.
Der Krankheitsverlauf
a) Die Infektion
Viel häufiger findet
vulgaris Fr. Als Infek¬
tionsmaterial kommen deshalb wohl vorwiegend die Konidien in Frage.
Diese haften bei trockenem Wetter fest an den Tuberculariapolstem und
Bei Regenwetter quellen
lassen sich in diesem Zustand nicht verbreiten.
die Lager auf, und die Konidien werden in Wassertropfen verfrachtet.
J. Behrens (1895) beobachtete Fliegen, die an solchen gequollenen Polstern
Nahrung suchten, und nimmt an, daß sie als Krankheitsüberträger in Frage
kommen könnten. Andere Angaben über zoochore Verbreitungsweise fehlen.
In den meisten Fällen werden wohl die Konidien in Wassertropfen von einem
Baum auf den anderen übertragen (Tröpfcheninfektion); in Gärten und Baum¬
schulen kommt auch die Schere des Gärtners als Vektor in Frage.
Nectria cinnabarina bildet
die Nebenfruchtform des
man
nur
selten Perithezien.
Pilzes,
Tubercularia
Schon die ersten Forscher sind sien
Pflanze
vor
dem Pilzbefall
geschützt
einig,
ist.
Die
vermögen demnach weder Rinde noch Kutikula
sie
in Lentizellen
doch
dort
nicht
oder
Fuß
daß eine
gesunde,
zu
durchbohren.
Spaltöffnungen eindringen können,
zu
fassen
und
benachbarte
Zellen
so
unverletzte
der Konidien
Keimschläuche
Auch
wenn
vermögen sie
Als
abzutöten.
Infektionsort kommen deshalb ausschließlich Wunden in
H. M
Frage.
yr
nach,
bloßgelegte
(1882)
(wenn auch unverletzte) Holz die bevorzugte Eintrittspforte bildet. Er er¬
wähnt auch, daß vor allem die Wunden, die den Holzkörper der Wurzel
bloßlegen, für die Pflanze gefährlich sein können. Spätere Autoren führen
dann aus, daß in erster Linie Frostschäden der Rinde, durch Frost oder
Insektenfraß abgetötete Zweige und durch Schneiden entstandene Aststummel
dem Pilz den Befall ermöglichen. (R. Beck 1902). Als Besonderheit fanden
H. E. Thomas und A. B. Burrel (1929) bei Apfelbäumen, daß die Frucht¬
ansatzstellen vom Nectrüvpilz befallen wurden, und daß die Zweige, die sich
im folgenden Jahr an dieser Stelle bildeten, in großer Zahl am Pilzbefall zu¬
grunde gingen. Es scheint demnach, daß die kleine Wunde, die beim Pflücken
eines Apfels entsteht, unter Umständen dem Pilz ein Eindringen gestatten
C. Weh m er (1894) erwähnt auch die Möglichkeit, daß schon die
kann.
Blattnarben beim herbstlichen Blattfall dem Pilz die Möglichkeit zum Befall
einer gesunden Pflanze geben.
weist in
b)
seinen Infektionsversuchen
Die
Ausbreitung
daß
a
das
des Pilzes im Wirt
Vom Ort der Infektion aus dringt der Pilz in die Gefäße und parenehymatischen Zellen des Holzes vor (H. Mayr 1882, R. H art ig
1889, C. Brick 1892 u. a.). Dabei ernährt er sich vom stärkehaltigen
Holzparenchym ; die Stärke wird abgebaut, und es entstehen braungrüne
„Zersetzungsprodukte", die das Holz an den befallenen Stellen verfärben. Vom
Untersuchungen
Stoffwechselprodukte
über toxische
Holzkörper dringt der Pilz in die E i n d
daß Zellen, die in unmittelbarer Nähe
159
und tötet sie ab. Dabei findet man,
e vor
der
vordringenden Hyphen liegen, aber
noch nicht von ihnen befallen sind, bereits plasmolysieren. C. We h m er (1894)
erklärt dies durch einen toxischen Stoff, der vom Pilz gebildet wird und die
Wirtszellen abtötet. Es ist dies die erste Literaturangabe, in der die Möglichkeit
einer toxigenen Erkrankung erwähnt wird. Nectria cinnabarina ist demnach
ein typischer Perthophyt, der als pathogener Saprophyt die Wirtszellen
vorweg abtötet und erst dann zu besiedeln imstande ist (E. G ä u m a n n 1946)
Von der Befallsstelle wächst der Pilz sowohl gegen die Zweigspitze, wie auch
Das letztere ist für die Pflanze sehr gefährlich,
in basaler Eichtung weiter.
da auf diese Weise von einem kleinen erkrankten Seitenzweig aus ein ganzer
Ast oder der ganze Baum abgetötet werden kann.
Dieser Fall ist
nach einer
allerdings
gewissen
selten.
Häufiger
findet
man,
daß die
Erkrankung
Die Gründe für diesen unterschiedlichen
Zeit stehen bleibt.
eingehend untersucht worden. E. Münch (1909)
nach, daß der Wassergehalt bzw. der Luft¬
reichtum des Holzes für die Ausbreitung des Pilzes von ausschlaggebender
Bedeutung ist. Er fand, daß der Pilz in wassergesättigten, lebenden Ästen
Sinkt dagegen der Wasseinur ganz langsam oder gar nicht vordringen kann.
oder
die
10
mehr
Prozent
(was
Lebensfähigkeit nicht beeinträchtigt),
gehalt um
wird
der
Pilz
Damit
unter anderem erklärt, weshalb
rasch
sich.
so greift
um
der Befall eines Baumes im Winter viel rascher vonstatten geht, als im Sommer,
Die Krank¬
wo die Temperatur für das Myzelwachstum vorteilhafter wäre.
heitsbereitschaft des Wirtes ist also je nach Wassergehalt und
damit je nach Klima und Jahreszeit verschieden.
Ferner kann die Ver¬
schiedenheit der parasitischen Eignung des Erregers den unter¬
Krankheitsverlauf
sind
wies in exakten Versuchen
schiedlichen Krankheitsablauf erklären.
(1948)
weisen
schieden
stark
H.
van
Herkunft des Pilzes sehr stark variieren kann.
ihre Virulenz
Vloten
(1943)
und J. Uri
nach, daß verschiedene Stämme von Nectria cinnabarina
virulent sind, und daß das Ausmaß der Erkrankung je
schon
kurzer Kulturdauer
nach
ver¬
nach
Auch verlieren alle Stämme
auf
künstlichen Nährmedien.
c) Die Erkrankung
der Pilz im Holz
des Wirtes Fuß
gefaßt hat, reagiert dieser in
ist eine Verfärbung des
H. Mayr (1882) und C. Brick (1892) führen diese
befallenen Holzteiles.
Erscheinung auf Zersetzungsprodukte beim Stärkeabbau zurück. Als eigentliche
Wenn
charakteristischer
Das
Weise.
Abwehrreaktion findet
man
erste
Symptom
dann in den meisten Fällen gummöse Stoffe
Gefäßen, die den Befallsherd vom gesunden Gewebe abgrenzen.
A. B. Frank (1884) beschreibt als erster diese Erscheinung. In der Arbeit
Uri (1948) wird eine eingehende Untersuchung über diese Abwehr¬
von J.
Der Pilz mag in manchen Fällen durch diese Barrikade
reaktion gegeben.
aufgehalten werden, häufig jedoch überwindet oder umgeht er sie und breitet
in
den
sich in der Pflanze weiter
aus.
In der E i
n
d
e
bewirkt der Parasit eine Nekrose
Fritz Kobel
160
Im Gegensatz zu Nectria galligena ver¬
gesteigerte Kambiumtätigkeit. Die Pflanze
bildet keine Überwallungswülste; die Einde ist an der Befallsstelle eingesunken.
Es kommt somit nicht zur Bildung von typischen Krebsgeschwülsten, die
andere
und
Nectria galligena
für
Krebserreger charakteristisch sind.
J. Berducou (1949) hat nachgewiesen, daß Nectria galligena in künstlichen
Nährmedien den Wuchsstoff /S-Indol-Essigsäure bildet, während Nectria cinna¬
Dies mag eine Erklärung des unter¬
barina diese Fähigkeit nicht besitzt*
des Kambiums
und des Phloems.
ursacht Nectria cinnabarina keine
schiedlichen Krankheitsbildes sein.
JVec^naerkrankung ist die Welke. In
Erscheinung hingewiesen. Am
der
tritt
sie
dann
wenn
Pilz, von einem Seitenzweig
auffälligsten
zutage,
können von einem Tag auf
in
Dann
einen
herkommend,
Hauptast eindringt.
Das
auffälligste Symptom
einer
weitaus den meisten Arbeiten wird auf diese
den andern sämtliche Blätter des Astes oberhalb der Infektionsstelle
erscheinungen zugrunde gehen; häufig
der Blätter braun verfärbt.
scheinung
zu
findet
man
an
Welke¬
dabei die Interkostalfelder
Verschiedene Autoren haben
versucht, diese Er¬
erklären.
Mayr (1882) nimmt an, daß das Holz durch den Einfluß des Pilzes
Fähigkeit, Wasser zu leiten, verliert. Dieser Verlust sei darauf zurück¬
zuführen, daß gummiartige Abbauprodukte von Zellwänden die Gefäße ver¬
stopfen. Die Welke der Blätter sei somit eine Folge der unterbundenen
Wasserzufuhr. Diese einleuchtende Hypothese ist seither vorherrschend. Die
Bildung von Thyllen und gummösen Substanzen als Antwort auf einen Pilz¬
befall oder eine Verwundung ist eingehend untersucht worden (E. Prilleux
1875, A. B. Frank 1884, J. Uri 1948). J. Line (1923) glaubt ebenfalls,
daß die Unterbrechung des Wassernachschubes die Ursache der Welke sei,
Er be¬
nur nimmt er an, daß die Pilzhyphen selbst die Gefäße verstopfen.
streitet ausdrücklich, daß der Pilz ein Toxin bildet, welches die Blätter ab¬
H.
seine
zutöten vermag. Erst in der Arbeit von J. Uri (1948) wird darauf aufmerksam
gemacht, daß ein giftiges Stoffwechselprodukt für die Welke verantwortlich sein
Die Autorin glaubt aber nicht an eine Fernwirkung des Giftes auf die
Blätter, sondern sieht die Erklärung der Welke darin, daß das Toxin die be¬
nachbarten Holzparenchymzellen zur Bildung einer gummösen, wasserundurch¬
lässigen Demarkationszone stimuliert.
könne.
Welken eines Blattes auf gestörten Wasser¬
sei, liegt selbstverständlich auf der Hand; es ist
die einleuchtendste Erklärung. Erst in den letzten Jahren wurden die Fusariosen,
Verticillosen und anderen Welkekrankheiten systematisch untersucht, und es
ist seither gelungen, nachzuweisen, daß bei einigen dieser parasitogenen Welke¬
erkrankungen giftige Pilzstoffwechselprodukte die Blätter auf direktem Weg
Aus diesem
abtöten können (E. Gäumann und 0. Jaag 1946, 1947).
Grunde wurde auch die iVeeMaerkrankung, die ebenfalls zu den Fusariosen
gerechnet werden kann, in Untersuchung genommen. Die folgenden Kapitel
sollen einen Überblick über die bisher erzielten Resultate geben.
Die
Annahme,
daß
nachschub zurückzuführen
das
Untersuchungen über toxische Stoffwechselprodukte
161
Kapitel
Toxinproduktion
2.
Die
A. Herkunft und
Beschreibung
des Pilzmaterials
Stoffwechselprodukte wurden aus 24 Isolationen
ausgelesen und ständig beibehalten.
Die Auslese erfolgte nach folgenden Gesichtspunkten : 2 Stämme von eindeutig
saprophytischer Natur (Stamm II und III), die abgeschnittene, tote
Zweige am Boden besiedelten; 2 eindeutig parasitische Stämme, die als
Wundparasiten in den lebenden Organismus einzudringen imstande waren
(Stamm I und IV); daneben wurde noch ein Pilz in Untersuchung genommen,
der sich von Nectria cinnabarina deutlich unterscheidet, der jedoch ebenfalls
als Wundparasit auftrat und dieselben pathologischen Erscheinungen auslöste
(Stamm V).
Zur
von
21
Untersuchung
der
verschiedenen "Wirten 5 Stämme
Stamm I isoliert
Fundort:
Tubercularia
aus
Gehölzgarten
der
auf Acer
palmatum
var.
Eidgenössischen Versuchsanstalt für
Thunbergi.
Obst-,Wein-
und Gartenbau in Wädenswil.
Pathologisches Bild des befallenen Ahorns: Der Pilz besiedelte
einen durch Schneiden entstandenen, etwa 2 cm langen, fingerdicken Aststummel.
Dieser war mit Tubercularia^olstern besetzt. Daneben war der Parasit etwa
lern weit in den Hauptast vorgedrungen; dessen Blätter zeigten noch keine
Anzeichen einer Schädigung.
genauen Bestimmung auf autoklaviertem Ahornholz
unter sterilen Bedingungen kultiviert. Dort bildete er nach 3Wocben Tubercularia-
Der Pilz wurde
polster.
zur
Frühjahr an einem schattigen Ort
Witterungseinflüssen ausgesetzt. Im Verlauf
Perithezien, an Hand derer er bestimmt werden
Dann wurde das befallene Holz im
auf die Erde
ausgelegt
und den
eines Monats bildete der Pilz
konnte.
Sporen maße: Die Messung der Sporen erfolgte in Milchsäure;
Berechnung der Streuung wurden 200 Sporen mit der Ölimmersion
Formeln bestimmt:
gemessen und die W'erte nach folgenden
Mittelwert:
M
=
zur
aus¬
=^
n
Streuung:
wobei
a
=
p
=
n
D
=
=
a
=
+
pr.
Klassenwerte
Frequenz der einzelnen Klassenwerte
Gesamtzahl der Individuen
Abweichung
vom
Mittelwert
bedeuten.
Tubercularia): Länge 6,6 + 1,7 n (2,5—11,5;«), Breite
1,5—3 ,u, einzellig, hyalin, oval, nicht oder nur schwach gekrümmt.
Breite 5,6 +1,2 n
Ascosporen: Länge 15,6 + 2,1 fi (9,5—21 p),
leicht
Mitte
in
der
hyalin, zu 8
eingeschnürt,
meistens
zweizeilig,
(3,4—8,2 f.i),
in den Asci (Abb. 1 und 2).
Konidien (aus
Phytopath.
Z.. Bd. 18 He£t2
H
Fritz Kobel
162
Beschreibung der Malzagarkultur: Hyaliner oder ganz leicht gelb¬
gefärbter Überzug, Luftmyzelbildung kurz nach dem Isolieren spärlich, nach
mehrmaligem Weiterimpfen verschwindend. Konidien in sehr großer Anzahl
überall am Myzel entstehend, in
ihren
mit
Maßen
den
übereinstimmend
Tuberculariakoniàien.
Stamm II isoliert
aus
Pirus
Malus, Apfel, Sorte Boskoop.
Fundort: Obstanlage der Eid¬
genössischen Versuchsanstalt für
Obst-, Wein- und Gartenbau
Wädenswil.
Befallsart: Saprophytisch
abgeschnittenen Zweigen. Es
kaum wahrscheinlich, daß der
auf
ist
Pilz
6
4
5
7
1 Teilshrich= 1,28/U
3
Nectria
der
cinnabarina;
Triebspitzen
lebenden
Vermutlich ist
er
erst auf dem Boden in die dort
Abb. 1
Variationspolygone
die
befallen hat.
Konidienlängen
liegengebliebenen
von
Stämme 1—IV
^
geui
Zweige
ein-
ungen.
Zur Untersuchung wurde dieser Pilz auf autoklavierten Apfelästen kultiviert,
übrigen war die Behandlung dieselbe wie bei Stamm I. Die Bildung von
Tubercularia erfolgte nach 5 Wochen; Perithezien wurden nicht angelegt.
im
Sporenmaße: Koni¬
Länge 5,7 ± 1,0 n (2,5
dien:
1,5—3 w,
9,0 |ü),
einzellig, hyalin, oval, nicht
gekrümmt (Abb. 1).
Breite
bis
so
%
;
i
i
i
40
-
30
i
Substrat.
lichem
Stamm
III
aus
/V-I7
f
i
Tf\\
11
i
\
\
11
20
V
1
/
t
\\
i—*r
i
Ahh
2
2
*
/
0
°
\
/ 1-
\
V)
Nectria
isoliert
j
11
11
» i
-
Malzagarkultur:
Myzel farblos, keine Luft¬
myzelbildung. Bei alten, ein¬
getrockneten Kulturen bilden
sich gelb-orange gefärbte Spo¬
renballen, entsprechend den
Tubercularialagernmî nztür-
v
/
*
1111!
nëhfrL
N>>^
.
18
-
i,28M
Variationspolygone der Aseosporen von
cinnabarina; Länge und Breite; Stämme I und IV
Prunus
Armeniaca, Aprikose, Sorte
6, Wädenswil.
Sucré de
Holub. Fundort: Garten, Schützenmattstraße
Befallsart:
als
Zweigen
Schädigung,
In
nach
so
auf
Saprophytisch
Tubercularia.
Der
daß der Pilz wohl erst in
Kultur
auf
der Infektion
abgeschnittenen, liegengebliebenen
selbst zeigte nie Anzeichen einer
die getöteten Zweige eingedrungen ist.
Baum
autoklaviertem
Aprikosenholz
Tubercularialuger; ein Monat
bildete
nach
er
dem
3
Wochen
Auslegen
der
Untersuchungen
infizierten
Zweige
über toxische Stoff Wechselprodukte
auf Erde traten ganz vereinzelte Perithezien auf.
163
Es konnten
gefunden werden, doch reichte das Sporenmaterial zu einer
variationsstatistischen Untersuchung nicht aus.
Sporenmaße: Konidien: Länge 5,9 + 1,1/* (2,5—9,0 p), Breite
],5—3 ju, einzellig, hyalin, nicht gekrümmt (Abb. 1).
Ascosporen: Länge 12—19/<, Breite 4—1 p, zweizeilig, hyalin, in der
Mitte eingeschnürt.
Malzagarkultur: Von Stamm II nicht zu unterscheiden.
einige
reife Asci
Stamm IV isoliert
aus
Ribes
vulgare, Johannisbeere, Sorte
Horgen.
Rote Holländer.
im Gutsbetrieb Bocken bei
Fundort:
Hausgarten
Pathologisches Bild: Der Pilz war vermutlich von einem ab¬
gestorbenen Seitenast in den Stamm der als Bäumchen gezogenen Pflanze
eingedrungen. Das ganze Blattwerk welkte von einem Tag auf den andern.
Fruchtkörper des Pilzes konnten nicht gefunden werden. Der Pilz wurde
befallenen Holz isoliert.
aus dem, an einer braunen Verfärbung kenntlichen,
In Kultur auf autoklaviertem Ribesholz bildete
und 6 Wochen nach dem
er
nach 3 Wochen Tuber-
auf Erde Perithezien.
Auslegen
cularia^olster
Sporenmaße: Konidien: Länge 6,5 + 1,2 fi, (3,7—11,«), Breite
1,5—3 ju, einzellig, zum Teil leicht gekrümmt, hyalin, oval.
Ascosporen: Länge 16,2 + 3,0 fi (10,5—22 jit), Breite 5,8 + 1.2 n
(3,0—9,0 /t), zwei-, in seltenen Fällen dreizellig, bei den Querwänden leicht
eingeschnürt, hyalin.
Malzagarkultur: Bildung von spärlichem Luftmyzel, bei alten
Bei eintrocknenden Kulturen
Kulturen ist das Myzel bräunlich gefärbt.
treten Tubercularia-ähxiLiche Lager in großer Zahl auf.
Diese 4 Stämme stimmen in allen Beziehungen mit den Beschreibungen
von Nectria cinnabarina (Tode) Fr. überein (W. Migulal913). Bei Stamm IV
erhebt sich die Frage, ob er nicht identisch sein könnte mit Nectria ribis
(Tode) Oud. Dieser Pilz soll sich von N. cinnabarina durch etwas größere
Ascosporen unterscheiden. Doch bestehen nach G. Winter (1887) einige
Zweifel, ob die beiden Pilze nicht ein und dasselbe sind.
Stamm V isoliert
aus
pseudacacia.
Robinia
Fundort:
südexponierter
Waldrand, Rötibodenholz in Wädenswil.
Befallsart: Der Pilz
Es
Aststummel
ein.
Hauptast
besiedeln.
zu
gelang
in einen
drang
ihm
nicht,
Auf dem Stummel fanden sich
hervorbrechende, ziegelrot gefärbte
Stromata schon
leicht
zu
von
durch Abbrechen entstandenen
diesem
aus
den
kleine, 1/2—lmm breite,
Polster. Diese sind
von
angrenzenden
aus
der Rinde
den Tubercularia-
äußerlich wegen ihrer geringen Größe und dunkeln Farbe
Die darin gebildeten Sporen gehören zum Fusa-
unterscheiden.
riumtjf. Die Bestimmung des Pilzes ist wegen der überaus komplizierten
Systematik der Gattung Fusarium sehr schwierig. Wahrscheinlich handelt
W.W ollenweber 1924).
es sich um ein Fusarium aus der Sectio Lateritium (H.
In Kultur auf autoklaviertem Robinienholz bildeten sich wieder dieselben Lager
11*
Fritz Kobel
164
Gibberella) konnte nicht
treten
an
die Fusarien
Stelle
von
dazugehörige Hauptfruchtform (vermutlich eine
gefunden werden. Nach. H. W. Wollenweber (1924)
Die
Fusariumspoven.
mit
aus
dieser Sectio
Nectria einnabarina als
warmen, trockenen Standorten oft
Gefäßparasiten auf.
an
Sporenmaße: Konidien:Länge25—45^u,Breite3—5^,sichelförmig
gekrümmt, 3—4fach septiert, hyalin.
Malzagarkultur: Myzel weiß bis gelblich, mit sehr reicher Luftmyzel¬
bildung. Konidien in großer Anzahl. Nach 1—2 Wochen Kulturdauer bei
24° C färbt sich das Substrat intensiv rotviolett
an.
Tabelle 1
Übersicht
Stamm
I
III
IV
V
Sporenlänge
Befallsart
Wirt
Pilz
Nr.
11
über die untersuchten Pilzstämme
parasitisch
saprophytisch
saprophytisch
parasitisch
parasitisch
Acer palmatum
Nectria einnabarina
Pirus malus
Nectria einnabarina
Nectria einnabarina Prunus armeniaca
Ribes vulgare
Nectria einnabarina
Fus. cf. lateritiuni Robinia pseudacacia
Konidien
Ascosporen
6.6 +1,7
15,6 + 2,1
5.7 +1,0
5,9 + 1,1
6,5 +1,2
16,2 + 3,0
12-19
25-45
B. Testmethoden
1. Welketest
Das
der
Hauptziel der vorliegenden
beschriebenen
5 Stämme
Diese sollten in Wasser
einen
gelöst,
von
Arbeit bestand
oder
darin,
aus
Kulturfiltraten
mehrere Welkestoffe
den Pflanzen im
und in deren Blättern dieselben
zu
isolieren.
Transpirationsstrom auf¬
Symptome auslösen, die
werden,
spontan an Nectria einnabarina erkrankte Pflanze kennzeichnen. Zur
Untersuchung der Toxinbildung lag es daher nahe, Zweige oder Blätter in
Kulturnitrate einzustellen und festzustellen, ob sie dadurch geschädigt werden.
Diese Methode wurde schon von J. Uri (1948) angewendet, doch ohne Erfolg.
Die Autorin fand, daß Ulmenzweige, die sie als Testmaterial verwendete, in
Kulturfiltraten wohl nach kurzer Zeit welkten, die zur Kontrolle in Nährlösung
eingestellten Zweige jedoch dieselben Symptome aufwiesen.
genommen
eine
Für
unsere
Johannisbeere,
Versuche
Ribes
verwendeten
vulgare,
wurde Stamm IV während
wir
Blätter
Sorte Kote Holländer.
24
und
Zweige
der roten
In einem Vorversuch
Tagen bei 24 °C in 400 cc-Erlenmeyerkolben
Nährlösung (Zusammensetzung siehe S. 175) kulti¬
Während dieser Zeit entwickelte der Pilz ein weißes, watteartiges,
viert.
submerses Myzel; die Nährlösung verfärbte sich schwach gelb.
Aus dem
Kulturfiltrat wurde eine Verdünnungsreihe hergestellt; 2 Proben
blieben unverändert, je 2 weitere wurden auf i/j, V4 und J/8 mit Brunnen¬
Aus Nährlösung, die gleicherweise sterilisiert und auf¬
verdünnt.
wasser
nicht
bewahrt, jedoch
beimpft wurde, wurde dieselbe Verdünnungsreihe als
Kontrollreihe angesetzt. In jede dieser Proben wurde ein Johannisbeer¬
zweig mit einem Blattbüschel aus 3—4 möglichst gleich großen Blättern ein¬
gestellt (Raumtemperatur 21 °C, relative Feuchtigkeit 50—60%. Beleuchtung
mit 100cc Richardscher
Untersuchungen
über toxische
Stoffwechselprodukte
mit 2
Taglicht-Fluoreszenzröhren
im Abstand
nach
dem Einstellen
den Blättern in
die ersten
traten
Schädigungen
auf.
an
von
Nach 40 Stunden
60 cm).
165
Schon 16 Stunden
unverdünntem Kulturfiltrat
war
das Bild
folgendermaßen:
Kulturfiltrat:
Stufe 1
färbt,
Blätter
Stufe 2
(unverdünnt): Blattränder eingerollt, Interkostalfelder braun
eingetrocknet und versteift.
(Vj verdünnt): Blattspitzen und Sägezähne eingekrümmt
vertrocknet, Blätter leicht schlaff.
Stufe 3 (!/4 verdünnt): Blattspitzen und Sägezähne
spreiten turgeszent.
Stufe 4 (7s verdünnt): keine Schädigungen.
etwas
schlaff,
ver¬
und
Blatt¬
Nährlösung:
Stufe 1 (unverdünnt): Blätter undeutlich schlaff, keine Verfärbung der
Blattspreiten.
Stufe 2—4: keine Schädigungen.
Der pH-Wert des Kulturfiltrates betrug 3,5. Zur Abklärung, ob dieser
hohe Säuregrad für die Welke verantwortlich sei, wurden folgende Kontroll¬
lösungen getestet:
keine Schädigungen
Essigsäurelösung pH 3,2
keine Schädigungen
Salzsäurelösung pH 3,2
Nährlösung angesäuert auf pH 3,2 schwache Schädigung in Stufe 1
Kulturfiltrat neutralisiert (pH 6,9).
Schädigungen in Stufe 1—3
Dieser erste Vorversuch ergab, daß der Pilz einen Stoff bildet, der
Johannisbeerblätter zu schädigen vermag. Ferner durfte man vermuten, daß
auf dieser Basis ein zu einer chemischen Aufarbeitung von Kulturfiltraten
geeigneter Test gefunden werden könne.
a)
.
.
.
.
.
.
.
.
Test mit Johannisbeerblättern
Als Boutinetest zur Feststellung der Aktivitäten von Kulturfiltraten und
Aufarbeitungsprodukten wurde folgende Methode gewählt:
Von jeder zur Untersuchung gelangenden Lösung wurde eine Ver¬
dünnungsreihe über 5 Stufen angesetzt. Deren Konzentrationen waren:
1) 1ki 1Ui Vs UQd Vie der Ausgangskonzentration. Die Verdünnung erfolgte
mit Brunnenwasser.
Für jede Stufe wurden 3 Welkegläschen (etwa 10 cc
fassende, zylindrische Pillengläser) benötigt, die mit je 8 cc Lösung gefüllt
Für einen Test brauchte man somit etwa 50 cc Ausgangslösung
wurden.
(24 cc für die 1., 12 cc für die 2., 6 cc für die 3., 3 cc für die 4. und lx/2 cc
für die 5. Stufe).
jedes Gläschen wurden 3 Blätter eingestellt. Ein Test benötigte dem¬
möglichst gleichartige Blätter. Diese wurden mit einer Basierklinge
bei der verdickten Stielansatzstelle vom Zweig abgetrennt und möglichst
rasch nach dem Abschneiden eingestellt. Bei der Auswahl des Testmaterials
wurde darauf geachtet, daß alle Blätter von derselben Pflanze stammten.
Ferner war es von großem Einfluß, ob stark besonnte oder Schattenblätter
Die regelmäßigsten Resultate wurden mit Schatten¬
zur Verwendung kamen.
blättern, die im Innern des Strauches an Kurztrieben auf mehrjährigem Holz.
In
nach 30
Fritz Kobel
166
Sonnenblätter und Blätter an diesjährigen Langtrieben
wuchsen, erzielt.
und unregelmäßig und waren deshalb als Testmaterial
schwach
transpirierten
unbrauchbar.
möglichst konstanter Temperatur
gleichbleibender Feuchtigkeit (etwa 50% relativ) ausgeführt.
(20—21 °C)
Die Beleuchtung erfolgte durch 2 Taglicht-Fluoreszenzröhren im Abstand von
Die Teste wurden in einem Kellerraum mit
und
60
cm
den Blättern.
von
nach
24 Stunden
wurden 2
dem Einstellen
wurden
die Teste
Dabei
abgelesen.
Symptomgruppen berücksichtigt:
Symptomgruppe A: Änderung des Turgors. Dabei kann es
sich sowohl um ein Erschlaffen, als auch um den gegenteiligen Effekt, ein
Oft überschneiden sich die beiden
Aussteifen und Vertrocknen, handeln.
Effekte, so daß z. B. der Blattrand versteift, die Blattspreite erschlafft ist.
Symptomgruppe
Verfärbung
Verfärbungen,
B:
kommen einerseits verwaschene
erstrecken
spreite
können,
auf den Interkostalfeldern
anderseits
der Blatt
spreite.
Dabei
die sich über die ganze Blatt¬
scharf begrenzte, nekrotische Flecken
vor.
mannigfaltigen Symptome, die sich in jeder Eichtung über¬
Wegen
schneiden können, war eine Bonitierung ziemlich schwierig.
Es wurde
Schema
angewendet:
folgendes
dieser
A 0: keine
B 0: keine
A 1:
B 1: kleine
Schädigung.
Blattspitzen und Sägezähne eingerollt, schlaff oder versteift.
A 2
:
Blattränder schlaff oder versteift.
A 3
:
Blattfläche mindestens
zur
Hälfte
undeutliches
B 2
:
Flecken
V20 der Fläche
nekrotische
bis
oder
Vergilben.
Flecken
bis
niaxi-
mal
schlaff oder
Blatt
nekrotische
maximal
1/i der Fläche oder diffuse,
leichte Bräunung der Spreite,
schlaff oder versteift.
A 4: ganzes
Schädigung.
ein-
B 3: nekrotische Flecken oder starke
gedorrt.
Bräunung auf mindestens
der
Hälfte des Blattes.
B 4: ganzes Blatt braun verfärbt.
Die
jeder
Blätter
Stufe
wurden einzeln nach
A
und B
taxiert; dann
wurden die Durchschnitte berechnet und auf
getragen.
Durch
semilogarithmischem Papier auf¬
Eegressionsgeraden
diejenige Verdünnung bestimmt, die
die erhaltenen Punkte wurden
gezogen. An Hand dieser Geraden wurde
die Wirkungsintensität 2 auslöst. Diese wurde willkürlich als Grenze
Festlegung der Wirkungseinheit angenommen. Eine Lösung, die in einer
Verdünnung auf ï/6 die Symptomintensität 2 bewirkt, hat somit 6 Verdünnungs¬
einheiten (Methode nach E. Gäumann, S. Naef-Eoth und G. Miescher
1950).
Zur Prüfung der Zuverlässigkeit dieser Testmethode wurde eine
4wöchige Kultur des Stammes IV auf Eich ardscher Nährlösung durch ein
Seitzfilter filtriert, das Kulturfiltrat bei 3—6°C aufbewahrt und innerhalb
dreier Wochen 10 mal getestet.
Dabei zeigte es sich, daß die B-Werte sehr
zur
stark
streuten
und
deshalb
als
Testkriterium
nicht
in
Betracht
kommen
Untersuchungen über toxische
oder
Fleckenbildung
konnten.
in derselben Stufe
nur
Streuungsbild
Das
Stoff Wechselprodukte
Verfärbung
unterblieben oft ganz, oder traten
bei einem Teil der Blätter auf.
der
Aus diesen 10 Te-
Symptomgruppe
A ist in Abb. 3
dargestellt.
4
//" ~B
werte der 5 Stufen be¬
/'
///
gezeichnet
in
' //
//
3 Welke¬
einheiten.
7
im
/
einem Test mit
Sicherheit
zu
unter¬
S
S
y
/
/
>'
/
77/yfy
y1
Sf
S?/
^S/
^7
'
^w ss/ y*
s^
///^^/ /
'
1
I
'
/^yCy^s" /
/
/
/^ryï<Jt>
y' /^yy//>'m
'y ^<^*^
~y^"—
>
j
//''•-'
j%y'-—~"~'
1/16
1/8
1/4
t/Z
Konzentration
Abb. 3
Welke test mit Johannisbeerblättern. Streuungsbild einer
lOmal getesteten Lösung, Symptomgruppe A..
Ordinate: Wir¬
kungsintensität. Abszisse: Konzentration. Ausgezogene Kurve:
Durchschnitt der 10 Teste
scheiden.
Bei
s?
/y///'/y
/s^Jr
/^ SY
den
Konzentrationen 2x bzw.
x/2
/
'
ung ist beträchtlich. Es
gelingt nicht, die Kon¬
in
e-'
'
2 Einheiten. Diese Streu¬
von
LS
'
y_ / 7/ßy
y"
«
'
Der höchste
x
/
//
//
// ////iy /
/ / MIK./*
2h
Wert ist 4, der tiefste
zentration
///'
M"'
/
s
y
/
/
////1 ' y/
// ////// A/
Die Akti¬
Durchschnitt
/fi
///f
/
den Ordinatenwert 2 bei
somit
ffé*^"
///
'/'
Abb. 3). Diese schneidet
ungefähr 1/3.
vität beträgt
/*s^^J
'yéyyf'''''
//
rechnet und eine Stan¬
(ausgezogene Kurve
yt
yy^
2/
sten wurden die Mittel¬
dardkurve
167
10 oder 20 Blättern
je Teststufe könnte die Streuung
jedoch der Mangel an Testmaterial
und Zeit im Wege.
Für eine chemische Aufarbeitung mußte mit ungefähr
10 Testen je Tag gerechnet werden; dazu wären 500—1000 Blätter benötigt
sicher
Verwendung
von
verkleinert werden.
Dem stand
worden.
Eine chemische
auf andere
Die
Aufarbeitung
Schwierigkeiten:
auf Grund dieser Testmethode stieß noch
1. Die Blätter sind gegen hohe Salzkonzentrationen
durch Ansäuern auf pH 1 und nachheriges Neutralisieren
filtraten anfallende
Salzmenge genügt,
um
Blätter
zu
empfindlich.
von
Kultur-
schädigen.
jahreszeitlichen Schwankungen sind sehr groß. Die
sind im Frühsommer empfindlicher als im Hochsommer und Herbst.
2. Die
Blätter
3. Zwischen
der herbstlichen
dem Austreiben im
eine Testlücke.
und
Diese kann dadurch
Äste in der Winterruhe durch
Warmwasserbehandlung
Einstellen in einem
nachheriges
(6
Austreiben
Bei
Eaum
künstlicher
feuchten
zum
bringt.
genügender
warmen,
im
diese
Weise
auf
schon
Januar
sich
bilden
die sich
Blätter,
Beleuchtung
sind
im
etwas
als
Freien
Sie
Testen
zum
empfindlicher
eignen.
gewachsene.
gut
verkürzt
werden,
Blattverfärbung (Oktober/November)
Frühjahr besteht
daß
man
Stunden in 40—50° C
Ein weiterer
warmem
Wasser)
schwerwiegender
und
Nachteil ist die
die für einen Test verwendet werden muß.
große Menge Lösung,
einer Aufarbeitung wird
Bei
Fritz Kobel
168
infolge der geringen Aktivität der Kulturnitrate (etwa 3 Einheiten) schon ein
großer Teil der anfallenden Fraktionen zum Testen aufgebraucht.
Ein Versuch zur Isolierung des Welketoxins auf Grund dieser Test¬
methode mußte nach kurzer Zeit aufgegeben werden.
Andere
b)
Welketestobjekte
Neben der Johannisbeere wurden auch andere Blätter auf ihre
Eignung
Testobjekte hin untersucht.
Tomatenblätter, die sich zur Aufarbeitung von Lycomarasmin einiger¬
maßen eigneten (zusammenfassende Darstellung bei E. Gäumann, S. NaefRoth und G. Miescher 1950), sprechen auf den JVectfräiwelkestoff nur
Eine zum vorher beschriebenen Ribestest analoge Testserie mit
schlecht an.
12 Blättern je Stufe ergab im Durchschnitt eine Aktivität von nur 1,5 bis
als
2 Einheiten.
zeigten sich empfindlicher als Ribesblätter ; das Standardungefähr 8 Einheiten. Als Testobjekt kamen sie deshalb
nicht in Frage, weil sie schon durch kleine Salzkonzentrationen geschädigt
werden. Die reine Nährlösung ohne Glukose vermochte bis zu einer Verdünnung
auf 1/8 auf den Blättern Vergilbungen hervorzurufen.
(Getestet wurde mit
d.
dem
h.
ersten
gegenständigen Blattpaar junger
primären Bohnenblättern,
Bohnenpflanzen. Die sekundären, wechselständigen Blätter transpirierten unter
den gegebenen Bedingungen schlecht und waren deshalb weniger empfindlich.)
Bohnenblätter
Kulturfiltrat kam auf
2.
Antifungische
Teste
a) Pythium de Baryanum
(1949) fand, daß Kulturnitrate von Nectria cinnabarina das Wachs¬
Pythium de Baryanum Hesse hemmten. Auf der Suche nach einem
Aufarbeitungstest wurden ihre Versuche wiederholt.
Aus welkeaktivem Kulturfiltrat (Stamm IV) wurde mit Richardscher
Nährlösung mit 5% Gluko'se eine Verdünnungsreihe hergestellt, welche die
Toxinlösung in den Konzentrationen 1/4, %, Yis
Von jeder Stufe wurden
und 732 enthielt.
5 Reagenzgläser mit je 8 cc Lösung gefüllt;
5 Kontrollgläser blieben toxinfrei.
Diese Test¬
gläser wurden mit Pythiummjzel, das in einem
elektrischen Mixgerät, Marke „Turmix", steril
zerkleinert und gleichmäßig suspendiert wurde,
J. Uri
tum
von
beimpft,
24° G während einer Woche
und bei
inkubiert. Nach dieser
Tabelle 2
Gehalt
an
Kulturfiltrat
Zeit konnte nebenste¬
Luftmyzel
in
mm
hende
Luftmyzelbil¬
dung beobachtet wer¬
den (Tabelle 2, Abb. 4).
V46+1,4
vt6+1,4
Wenn
Abb. 4
Wachstumshemmung bei Pythium de Baryanum durch Kultur-
i/
filtrat
V»./»«
88-+r'2,02,0
V16
v16
\i8
+1.8
h1.8Kontrolle
1717-+-2,22,2
2222+
h
Kontrolle
Nectria cinnabarina in
Abhängigkeit von der Konzentration
von
2121-
1.5
1,5
man
will-
kürlich die Konzentra..
..
Ilon'
ale
,
aas
Wachstum
M
lvlvzeJ--
auf
die
,
Untersuchungen
über toxische
Hälfte herabsetzt als Einheit
definiert,
Stoff Wechselprodukte
169
besitzt das Kulturfiltrat 10
Pythium-
einheiten.
Obwohl
diese Testmethode genaue Werte zu liefern
Frage kommen. Die Testdauer
sie als Routinetest nicht in
würde eine
Aufarbeitung
von
konnte
einer Woche
allzusehr verzögern.
b) Sporenkeimungstest
Herr Heinz Kern
versprach,
mit
Ustilago
zeae
Institut für
spezielle Botanik an der E. T. H.
IV, die ihm zur Untersuchung auf
antifungische Eigenschaften zur Verfügung gestellt wurden, daß Sporen von
Ustilago zeae, dem Erreger des Maisbrandes, in ihrer Keimung gehemmt
fand bei Kulturfiltraten
wurden.
dieser
am
unseres
Seine Mitarbeit sei
Beobachtung
an
Stammes
dieser Stelle bestens verdankt.
wurde ein Test
ausgearbeitet,
der im
Auf Grund
folgenden
immer
verwendet wurde.
aa) Methode
Verdünnungsreihe des Toxins mit Leitungswasser.
Sporensuspension in Keimungsnährlösung.
3. Bestimmen des Prozentsatzes der gekeimten Sporen in jeder Stufe.
Verdünnungsreihe: Im normalen Test erfolgt die Verdünnung über
5 Stufen.
Für jeden Test braucht man 4 Reagensgläser, die mit 1 cc Wasser
1 cc Testlösung wird in das leere Gläschen
beschickt sind, sowie ein leeres.
gebracht. Ein zweiter Kubikzentimeter wird mit 1 cc Wasser vermischt, von
dieser Mischlösung 1 cc in ein weiteres Reagensglas gebracht und dort ver¬
mischt usw.
Die Toxinkonzentrationen betragen somit in den ein¬
zelnen Stufen: 1, 1/2, 1/i^ 1/8 und Vi 6 der Ausgangskonzentration.
Sporensuspension: Die Ustilagospoien kleben ziemlich stark an¬
einander und lassen sich deshalb nur schwer suspendieren.
Gute Resultate
Etwa 100 cc Nährlösung werden in den
erzielt man mit dem „Turmix".
„Turmix" gebracht und eine Messerspitze Sporenmaterial zugegeben. Nach
kurzem Laufenlassen des Motors wird die Suspension durch fettfreie Watte
filtriert und die Zahl der Sporen in der Thomakammer bestimmt.
Dann
verdünnt man die Suspension mit Nährlösung soweit, daß 1 cc 100 000 Sporen
1. Herstellen
2.
Beimpfen
einer
mit
enthält.
jeder Stufe der Verdünnungsreihe wird 1 cc Sporensuspension zugegeben,
die endgültigen Toxinkonzentrationen 1/2, 1/4. ljB, 1/lfS und 1JM der
Ausgangskonzentration betragen.
Nährlösung: Die Sporen keimen nur schlecht in Leitungswasser, da¬
gegen gut in Nährlösungen, z.B. Czapek und Richard. Am besten eignet
sich Orangensaft in einer Verdünnung auf VioD°rt erfolgt die Keimung
am regelmäßigsten, durchschnittlich zu 75%.
Ausführung des Tests: Für jeden Test werden 2 Objektträger benötigt,
die in je 3 Felder eingeteilt sind. In jedes Feld werden 2 Tropfen einer Stufe
gegeben, in das 6. Feld 2 Kontrolltropfen von reiner, mit Wasser auf die
Hälfte verdünnter Sporensuspension, Diese Objektträger werden in einer mit
feuchtem Filterpapier ausgekleideten Petrischale über Nacht bei 25 °C aufZu
so
daß
170
Fritz Kobel
bewahrt.
Nach etwa 15 Stunden werden die Prozente der
gekeimten Sporen
Mikroskop bestimmt. Je Stufe werden in der Regel 100, bei
besonderen Testen 200 Sporen beobachtet.
Der Prozentsatz der Keimung in
der Kontrolle wird als 100 gesetzt und die Zahlen der einzelnen Stufen in
Prozente der Kontrollkeimung umgerechnet.
Als Einheitsgrenze wird die Konzentration definiert, die die Sporen¬
keimung auf die Hälfte herabsetzt (LD50). Aus den Keimprozenten der
Verdünnungsstufen läßt 'sich die LD50 auf verschiedene Weise bestimmen.
Die folgenden Methoden sind zum Teil einer Arbeit von S.Blumer und
J. Kundert (1949) entnommen.
dem
unter
bb) Graphische Methode auf semilogarithmischem Papier
Die
Keimprozente
werden
Konzentrationen auf eine
direkt
auf
logarithmische
Abszisse
Ordinate, die
aufgetragen. Die
resultierende Kurve ist im Ideal¬
100
%
90
eine lineare
fall
eine
-
m
getesteten Standardlösung darge¬
stellt.
Der Schnittpunkt dieser
-
Kurve mit dem Ordinatenwert 50
so
40
30
20
In
einer 10 mal blind unter Nummer
10
so
Sigmoidkurve.
Abb. 5 sind die Durchschnittswerte
bei
liegt
-
Die Lösung ent¬
12,5 Einheiten.
Methode hat folgenden
12,5.
hält demnach
-
Die
Nachteil:
-
y
W
--fl
0
50 SO
!
1
40
30
KomentraHon
!
20
1/32
15
1116
,
1
S
to
m
,
4
2 Einheiten 1
3
1/4
1/2
unserem
Fall
2 der 4 bestimmten
Punkte
dem
auf
gekrümmten
oberen bzw. unteren Teil der Kurve.
Sie fallen deshalb für das
Abb. 5
Sporenkeimungshemmung.
Graphische Dar¬
stellung auf semilogarithmischem Papier. Ordinate:
Prozente der nicht gekeimten Sporen.
Abszisse:
Konzentration
Legen
Geraden, was die Bestim¬
mung des Schnittpunktes mit der
50°/0-Linie ermöglicht, außer Be¬
einer
tracht.
durch
In
liegen meistens
2 Punkte
gezogen werden;
einer einzigen Stufe stark
aus, di
geglichen werden können.
dadurch
sie
Die Gerade kann also
wirken
sich
nicht durch die anderen Werte
Dieser Nachteil wird durch das Probitverfahren
nur
Auszählungsfehler
aus-
ausgeschaltet (D. J. Fin n ey
1947).
cc)
Graphisches Probitverfahren
Diese Methode beruht
nicht auf eine lineare
achse
aufträgt,
darauf, daß man die gefundenen Prozentzahlen
Ordinate, sondern auf eine Wahrscheinlichkeits¬
oder aber, daß
man
die Prozente zuerst
in Probits umrechnet und dann linear
die
Sigmoid-Kurve
in eine Gerade.
im Probitverfahren.
an
Hand einer Tabelle
Dadurch verwandelt sich
aufträgt.
zeigt dieselben
Abb. 6
Werte wie Abb. 5
Untersuchungen über toxiscke Stoffwechselprodukte
171
Auf diese Weise können für das
Legen der Wirkungsgeraden allePunkte
berücksichtigt werden.
Wenn die Punkte nicht schön auf
einer Geraden
liegen, kann das Legen
Wirkungsgeraden dadurch erleich¬
tert werden, daß man deren Schwer¬
punkt (S in Abb. 6) berechnet. Dies
ist möglich, da die Probitachse linear
ist. Die Wirkungsgerade muß durch
den Schwerpunkt gehen und dann ist
von
es leicht, sie
Auge so zu legen,
daß die Abstände der Punkte möglichst
/s
der
/
i
,/
'
i
I
60 50 m
m
(onzenfahoti 1/32
klein werden.
5
>/IS
1/8
4
2 Einheiten 1
1/2
1/4
Abb. 6
dd)
Rechnerisches Probit¬
verfahren
Wenn das
wie in Abb.
der
Legen
Sporenkeimu ngshemmung. Graphische
Darstellung auf Probitpapier (dieselben Werte
5).
geraden Mühe bereitet, läßt sich der
LD„ -Wert auch rechnerisch bestimmen.
allgemeine analytische Formel
x) (GleichungJL)
y + b (x
Die
Y
=
Eichtungskoeffizienten.
2 (x
x) 2 (y
—
b
in Probits.
Ab¬
szisse: Konzentration
der
Wirkungsgeraden
lautet:
—
.
—
In Tabelle 3 sind die
Sie stammen
y)
__
2xy
2x*
x)3
zu
aus
und y die Koordinaten des
x
Schwerpunktes,
Dieser berechnet sich nach der Formel:
=
2 (x
gestellt.
Prozente der nicht
-
Von diesen Größen bedeuten
b den
Ordinate:
Wirkungs¬ gekeimten Sporen umgerechnet
dieser
—
—
x
2j
x
2
(Gleichung 2)
Rechnung benötigten Größen zusammen¬
angeführten Beispiel.
dem schon vorher
Tabelle 3
Konzentration
in
%
lg
Konzen¬
tration
=
X
nicht
gekeimt
Probit
=
(lg Konzen¬
y
tration)3
/o
=
yy
X2
0,495
0,795
1,097
12
3,82
0,245
6,25
12,5
39
4,72
0,618
71
5,55
1,200
6.09
25
1.398
94
6,55
1,950
9,15
3,125
Summe
3,785
Durchschnitt
0,946
=
=
20,64
2x
Diese Werte werden in die
=
2y
5,16=
x
Gleichung
b
3,05.
2
4,013
1,89
3,76
=
2x2
20,89
=
2xy
y
eingesetzt.
Daraus erhält
man
=
Diese Zahl bedeutet nach Definition die Zunahme der
einheiten bei einer Abnahme der Konzentration
Für die
Berechnung der LD50 setzt man
50%). Der dazugehörige Wert x
beträgt in unserem Beispiel
x
0,89.
wert für
=
in
Keimung in Probit¬
Zehnerpotenz.
5 (Probit¬
Gleichung 1 Y
um
eine
läßt sich
=
nun
berechnen.
Er
172
Fritz Kobel
Dies ist der
Logarithmus
der
Konzentration, die die Sporenkeimung
auf die
Hälfte herabsetzt.
dazugehörige Numerus beträgt 7,8, d. h. der LD50-Wert liegt bei
Verdünnung auf 7,8%- Das Kulturfiltrat hat demnach 12,8 Sporenkeimungs-Einheiten (ESp).
Diese Rechnung ist etwas zeitraubend.
Sie wird deshalb nur in den
Fällen angewendet, wo das Legen der Geraden von Auge schwierig ist.
Der
einer
60
v^
I !
;
50
40
30
Konzentration: 1/32
is
20
W
9
8
m
1I1S
7
i
Z
Einheiten 2
1/4
Abb. 7
Sporenkeimungstest. Streuungsbild einer lOmal getesteten Lösung. Gra¬
phische Darstellung auf Probitpapiêr." Ordinate: Prozente der gereimten Sporen
umgerechnet in Probits. Abszisse: Konzentration
Aufarbeitung eignete sich das graphische
Probitverfahren am
jeder Testserie wurde ein steril filtriertes
blind
Nummer mitgetestet.
Diese Standard¬
als
unter
Standard
Kulturfiltrat
bestimmungen ergaben folgende Streuungen:
Abb. 7 : Streuungsbild der Regressionsgeraden von 10 aufeinanderfolgenden.
Werte zwischen 11 und 14,5 Einheiten.
Standardtesten im Probitverfahren.
Abb. 8: Zusammenstellung von 28 Standardtesten vor der Einführung
Die Werte liegen zwischen 7 und 20 Einheiten mit
des Probitverfahrens.
einer undeutlichen Häufung bei 11 Einheiten.
Abb. 9: Znsammenstellung von 46 Standardtesten, ausgewertet mit dem
Die Werte liegen zwischen 10 und 15 Einheiten.
Probitverfahren.
72°/0
der Bestimmungen ergaben Werte von 12 und 13 Einheiten.
Als Routinetest für die chemische
besten.
Mit
Untersuchungen
über toxische
Zu Abb. 8 und 9 ist noch
fahren, sondern auch
zu
die zunehmende
Stoffwechselprodukte
bemerken,
Erfahrung
daß
nicht
173
das Probitver¬
nur
und Routine das viel
günstigere
Resultat bewirkt haben" mögen.
ee) Vorteile
gegenüber
dem Welketest
Sporenkeimungstest gestattet das Erfassen eines viel größeren
In der Regel genügt die Auszählung von 100 Sporen
je Stufe, um die Keimprozente
re?<*
genügend genau festzustellen. Wo
auf besondere Genauigkeit Wert
gelegt wird, können auch 200
_n=L
und mehr Sporen berücksich¬
(2, »,
Einheiten
tigt werden.
1. Der
statistischen Materials.
10
14
»
2. Das Testmaterial ist einheitlich.
"
,.
die
von
Bis Anfang Juni sank
p...
T
.
..
,
,
„
Keimfähigkeit der Sporen
durchschnittlich 80% im
auf
November
75°/0-
15
16
11
IS
19
20
21
Abb. 8
Zusammenstellung
der
gefundenen
Einheiten im Ver-
fahren auf semilogarithmischem Papier. Streuunesbild
aus 28 Testen
Somit kann während
eines
ganzen
Jahres mit dem
gearbeitet werden.
Ihre Keimung
3. Die Sporen sind unempfindlich gegen Fremdzusätze.
Eine
wird durch 20°/0 Methanol und 12% Aceton nicht beeinträchtigt.
auf 74 verdünnt,
Kochsalzlösung,
gesättigte
-Frequenz
gleichen
Material
ist
ohne
Einfluß.
Der Test
läßt
sich
in
3,5—7,5 ausführen.
4. Ein Test erfordert nur eine geringe
Menge Testlösung. Im Routinetest genügen
2 cc.
Bei Verwendung feinerer Pipetten
kann diese Menge ohne weiteres auf die
Hälfte herabgesetzt werden.
Der einzige Nachteil dieser Methode
Es war bei der
ist prinzipieller Natur.
S
14
IS
17
Einheiten
nicht sicher, ob der auf diese
Aufarbeitung
Abb. 9
Stoff
Zusammenstellung der gefundenen Ein¬ Weise angereicherte antifungische
heiten im Probitverfahren.
Streuungs¬ mit dem gesuchten "Welkestoff identisch
bild aus 46 einzelnen Testen
sei. Erst als Aufarbeitungsprodukte in ge¬
ließen sich Welketest und Sporen¬
und
Reinheit
vorlagen,
nügender Menge
einem
s
10
11
12
n
pH-Bereich
von
16
keimungstest nebeneinander ausführen.
3. Antibakterielle Teste
Parallel
zum
Sporenkeimungstest
wurde auch
einen antibakteriellen Test nachzuweisen.
in
versucht,
Folgende
das Toxin durch
Bakterien wurden
Untersuchung genommen:
fluorescens
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus pyogenes
Staphylococcus aureus*
Pseudomonas
Sarcina lutea
Sarcina
rosea
Streptococcus faecalis
Escherichia coli*
174
Fritz Kobel
Serratia
Proteus
Bacillus
marcescens
vulgaris
mycoides
Bacillus mesentericus
Bacterium circulans
Bacillus subtilis*
Bacillus
Mycobacterium paratuberculosis
megatherium
Als Methode wurde der
*
be¬
Verdünnungsreihentest gewählt. Die mit
getränkten Filter¬
papierscheiben geprüft. Die stärkste getestete Lösung hatte 100 ESp. Es
konnte in keinem Fall eine nennenswerte Hemmung beobachtet werden.
*
zeichneten Bakterien wurden auch im Plattentest mit
C.
1. Einfluß der
Kulturbedingungen
Temperatur auf Wachstum
und Aktivität
Versuchsfrage: Wie ist die Abhängigkeit der Toxinbildung und
Myzelwachstums von der Inkubationstemperatur? Fallen Wachstums¬
optimum und Aktivitätsoptimum zusammen?
des
Ausführung:
Es wurde eine
Temperaturreihe von 0—37° C
angesetzt. In jeder Temperaturstufe
wurden 6 500-cc-Erlenmeyerkolben mit je 100 cc Ei chardscher Nährlösung
Pilz: Stamm III, Impfmaterial: Je Kolben
mit 5°/0 Glukose inkubiert.
1 cc Sporensuspension, hergestellt
einer 2 wöchigen Malzagarkultur.
aus
etwa
250
000
Kolben.
Sporen je
Impfdichte:
mit Intervallen
von
3° in Thermostaten
Der Versuch wurde nach 4 Wochen
geerntet.
Eesultate: siehe Tabelle 4 und Abb. 10.
«f [m3
Tabe lie 4
f/\A
ie -80
\2
Temp.
Myzel
in mg
12 -SO
0
15,4
1,3
2,1
3,4
27
23,0
36,5
52,1 + 2,4
79,0
85,6
51,2
30
12.8
9
12
/
-20
15
18
21
r
'r
i
i
I
I
I
1
12
15
18
21
24
i
27
30
33
Abb. 10
Einfluß
der
Temperatur
Myzelwachstum.
Die
1
=
auf Aktivität und
Myzelgewicht,
2= Aktivität
0
0
6
4
0
inBSp
Spur
10,2
3
8 -40
Aktivität
24
1
8,5 + 0,4
—
12
15
14
12
33
Spur
1
37
0
0
Streuungen erwiesen sich als gering. Sie wurden deshalb nur für
Temperaturstufe 18 °C bestimmt. Die andern Stufen wurden gesamthaft
durch je ein Filter filtriert und die Durchschnitte berechnet.
Bei dieser Versuchsanordnung liegen die höchsten Werte des Myzel¬
wachstums und der Aktivität bei 24 °C.
Der Kurven verlauf zeigt jedoch,
daß das Wachstumsoptimum zwischen 21 und 24 °C, das Aktivitätsoptimum
zwischen 24 und 27 °C liegen dürfte.
die
2. Einfluß der
Stoff Wechselprodukte
über toxische
Untersuchungen
Nährlösung
175
auf Wachstum und Aktivität
Nährlösung wächst der Pilz
der Optimaltemperatur
Die Aktivität
bildet der Pilz auf 100 cc Nährlösung nur 80—90 mg Myzel.
von 10—20 Einheiten ist für eine chemische Aufarbeitung ziemlich niedrig.
Es wurde deshalb versucht, durch Verwendung einer besser geeigneten
Nährlösung einerseits, eines besseren Produzenten andererseits, die Toxinproduktion zu steigern. Zu diesem Zweck wurden die 5 Stämme auf folgenden
Auf der bisher verwendeten Richard sehen
ziemlich
Während
schlecht.
Nährlösungen
4 Wochen
Kultur bei
kultiviert:
a) Richard sehe Nährlösung modifiziert nach L u z (1934). Zusammen¬
setzung: 10 g NH4N03, 5 g KH2P04, 2,5 g MgS04, 0,02 g FeCl3, 50 g Glukose,
1000
cc
dest. Wasser.
b) Nährlösung nach Czapek. Zusammensetzung: 10gNH4NOs, lgKH2P04,
0,5g KCl, 0,5gMgSO4, 0,lgFe2(SO4)3, 30g Saccharose, lOOOcc dest. Wasser.
c) Nährlösung nach Raulin. Zusammensetzung: 4gWeinsäure,4gNH4N03,
0,6 g NH4H2P04, 0,6gK2CO3, 0,4gMgCO3, 0,25 g (NH4)2S04, 0,07 g Fe2(S04)3,
0,07 g K-Wasserglas, 70 g Saccharose, 1500 cc dest. Wasser.
Versuchsanordnung: Die Pilzstämme wurden in 500-cc-ErlenmeyerVon jedem
mit je 100 cc der betreffenden Nährlösung kultiviert.
Stamm wurden für jede Nährlösung 10 Parallelkolben beimpft.
Impf¬
material: Sporensuspension, hergestellt aus 2 wöchigen Malzagarkulturen.
Impfdichte: 50—250 000 Sporen je Kolben. Die Kulturen wurden bei
kolben
24 °C inkubiert.
Nach
erntet und
wurden
2 und 4 Wochen
Myzelgewicht
je
5 Kolben
Resultate: Die in Tabelle 5 und 6
angegebenen
ge¬
Werte sind Durch¬
zu sein; des¬
(Die Streuungen
Arbeit
erfordert
die
hätte,
große
Berechnung derselben,
schienen klein
schnittswerte dieser 5 Kolben.
halb wurde auf eine
jeder Versuchsgruppe
und Aktivität bestimmt.
verzichtet.)
Tabelle 5
Tabelle 6
Nach 2 Wochen
Nach 4 Wochen
Richard
Stamm
Akti¬
vität
IV
2,3
1,8
5,5
6,0
V
1,0
I
II
III
Czapek
My¬
My-
Akti¬
My-
zel
vität
zel
vität
zel
0
2,0
3,1
20,2
18,7
15,1
1,2
Eichard
Raulin
Akti¬
Stamm
Czapek
Akti¬
My¬
Akti¬
My¬
vität
zel
vität
zel
vität
zel
61,1
60,5
1.2
53,8
1
1,0
49,2
39,1
75,0
2,5
I
3,1
11
1.9
42.4
6,3
III
13
54.3
6.4
74,2
4,0
66,8
0
24,4
IV
12
87.6
8,5
1,2 191,2
0
96,5
V
1,6
228,3'
n
My-
52,0
40,5
35,3
56,3
51,7
R auli
Akti¬
1,2 478,2
1
311,7
2
22,7
20,3
24,3
1
29.0
1
115,1
Toxinproduzenten
geeignete Nährlösung ist die Richard sehe. Die
folgenden Versuche zur Aktivitätssteigerung wurden deshalb nur mit Stamm Hl
und IV auf Richard scher Nährlösung, die durch Zusätze verschiedener
Stoffe abgeändert wurde, ausgeführt.
Es wurden folgende Substanzen ausprobiert:
Von den 5 Stämmen kommen
in
Frage.
Die
am
besten
nur
Nr. III und IV als
Fritz Kobe!
176
1.
Corn-steep liquor: Dies ist ein im Handel erhältliches Abfall¬
Die hauptsächlichste Verwendung findet
bei der Maisverzuckerung.
Die chemische Zusammensetzung
der Großproduktion von Penicillin.
produkt
er
ist
bei
ziemlich
unbekannt.
Kohlehydrate (z.
B.
Versuchen wurde
Sicher
Maltose),
er
enthält
er
eine
große
Zahl
sowie Yitamine und Wuchsstoffe.
in einer Konzentration
von
10
g/1
verschiedener
In
unseren
verwendet.
2. Watteextrakt: Dieser Stoff wird in unserem Institut häufig zur
Aktivitätssteigerung bei der ADtibiotikaproduktion verschiedener Pilze an¬
gewendet. Seine Herstellung geschieht folgendermaßen: 4 kg Rohwatteabfälle
[„Knöpfe, roh" der Firma Flaw a in Schaffhausen) werden in etwa 12 1
Leitungswasser während einer Stunde bei 120° C autoklaviert. Dann wird
die Lösung durch Abpressen von der Watte getrennt, ihr Gehalt an Trocken¬
substanz bestimmt, und zur Aufbewahrung im Autoklav sterilisiert. Die Zu¬
gabe zur Nährlösung erfolgt in einer Konzentration von 1 g Trockensubstanz
je Liter.
3. Vitamin B1: Aneurin ist ein für die meisten Lebewesen unentbehr¬
licher Stoff, da es als Wirkungsgruppe im Decarboxylaseferment den Kohlen¬
hydratstoffwechsel regelt. Verschiedene Pilze sind in bezug auf Aneurin oder
eine oder beide seiner Komponenten heterotroph (W. H. Schopfer 1939).
Der Nährlösung wurde es in einer Konzentration von 10 mg/1 zugegeben.
4. Spurenelemente: Es hat sich vielfach gezeigt, daß Mikroorganismen
oft nur in Gegenwart von Schwermetallionen aktive Substanzen produzieren.
Für unsere Versuche kam eine Lösung folgender Zusammensetzung zur An¬
wendung: Eisensulfat hydr. 0,1 g, Kupfersulfat hydr. 0,015 g, Zinksulfat hydr.
0,1 g, Mangansulfat hydr. 0,01 g, Kaliummolybdat 0,01 g, dest. Wasser 100 cc.
Von dieser Stammlösung wurde auf einen Liter Nährlösung 1 cc zugegeben.
Versuch s an Ordnung
Verwendete Nährlösungen:
1. Richard sehe Nährlösung mit 5% Glukose (Ri5),
2. dieselbe-f-1 °/o Corn-steep liquor (CSL),
3. dieselbe + 1 7oo Watteextrakt (Wt),
4. dieselbe + 10 mg Aneurin je Liter (B^,
5. dieselbe + 1 %o Spurenelementkonzentrat (Sp),
6. dieselbe + 10 mg Aneurin + 1 cc Spurenelementkonzentrat je Liter
(Bi+Sp).
Für jede Versuchsgruppe wurden in 24 500-cm-Erlenmeyerkolben je
100 cc der betreffenden Nährlösung hergestellt und zur Schonung der Vitamine
und Wuchsstoffe durch 3maliges Erhitzen in Intervallen von 24 Stunden in
strömendem Dampf sterilisiert. Je 12 Kolben jeder Gruppe wurden mit 1 cc
Sporensuspension, hergestellt aus 3 wöchigen Malzagarkulturen der Stämme III
und IV, beimpft.
Impf dichte: etwa 200 000 Sporen je Kolben.
Die Kolben wurden bei 24° 0 in kubiert.
Nach 2 und 4 Wochen wurden
jeder Versuchsgruppe geerntet. Zur Bestimmung des Myzel¬
gewichtes wurden je 6 Kolben gesamthaft durch einen Filter filtriert. Die
Werte in Tabelle 7 geben die Durchschnitte aus diesen 6 Kolben an.
je
6 Kolben
Resultate: siehe Tabelle 7.
Untersuchungen über toxische StoffWechselprodukte
177
Tabelle 7
nach 2 Wochen
Stamm III
Nährlösung
Aktivi¬
tät
Ri6
Ri5
Ri6
E^
Ri5
Ri5
1<7„ CSL
17,o wt--
+
+
+
+
+
1,5
.
B,
Sp.
B, + Sp.
.
.
3,8
.
9,0
.
1
.
Stamm III
Stamm IV
Aktivi¬
Myzel
tät
45,3
128,2
110,7
7,5
0
2,2
2,0
8,2
94,4
1
.
.
nach 4 Wochen
85,9
101,1
1,7
Myzel
Aktivi¬
tät
77,5
156,3
14,5
129,1
130,0
129,8
134,6
4,3
1
0
12
1,9
Myzel
Stamm IV
Aktivi¬
tät
61,1
254,2
12,5
209,5
216,4
98,5
189,6
2,0
2,0
Myzel
82,5
237,7
250,2
0
13
238,6
125,9
3
246,9
Diskussion
Es gelang nicht, durch Abändern der Eichard sehen Nährlösung ein
Toxinproduktion geeigneteres Nährmedium zu finden. Alle Substanzen,
die das Pilzwachstum fördern, beeinflussen die Aktivität
in entgegengesetzter Eichtung.
Bemerkenswert ist vor allem der
In aneurinreicher Nährlösung bildet der Pilz keine
Einfluß des A n e u r i n s.
oder nur geringe Mengen aktiver Substanzen, dagegen ist die Myzelproduktion
vervielfacht. Es bestehen unseres Wissens keine Untersuchungen über AneurinAutotrophie oder -Heterotrophie von Nectria cinnabarina. Aus dem er¬
wähnten Versuch läßt sich mit einiger Wahrscheinlichkeit schließen, daß unser
Pilz in beschränktem Ausmaß zur Aneurinsynthese selbst befähigt ist.
Die
starke Wachtumssteigerung durch Aneurinzugabe zeigt jedoch, daß er seinen
Aneurinbedarf nur suboptimal selbst zu decken imstande ist.
Es mag sein,
daß durch den Aneurinmangel in künstlicher Kultur der Kohlenhydratstoff¬
zur
wechsel nicht normal verläuft und daß dadurch Toxine anfallen.
unter
natürlichen
ist,
3. Zusammenhang zwischen
des
Ob dies auch
Wirtes, der
Myzelgewicht, Zuckerverbrauch
und Aktivität
Verhältnissen,
allerdings fraglich.
erscheint
Holz
befallenen
im
Fall
Um den Einfluß des
zu
Kohlenhydratstoffwechsels auf die Toxinproduktion
wurde
ob zwischen Kulturen von aktiven und inaktiven
untersucht,
prüfen,
Stämmen Unterschiede im Zuckerkonsum bestehen.
folgender
Versuch
Zu diesem Zweck wurde
angelegt:
Versuchsanordnung:
Zwei der inaktiven Stämme
(I und H) und
die beiden aktiven Stämme III und IV wurden in
400-cc-Erlenmeyerkolben
je 100 cc Richard scher Nährlösung bei 24° C während 7 Wochen kulti¬
viert. Beimpft wurde mit Sporensuspension, hergestellt aus Malzagarkulturen,
mit einer Impfdichte von 100—200 000 Sporen je Kolben. Nach jeder Woche
wurden 5 Kolben jedes Pilzes geerntet.
mit
Die
Methode
Bestimmung
des
durch Filtrieren
Streuungen
sehr klein
zwischen Parallelkolben
zu
Myzelgewichtes erfolgte
sämtlicher
5 Kolben
sein schienen
durch
ein
nach der üblichen
Filter.
Da
festgestellt werden),
konnte auf eine
Berechnung
selben verzichtet werden.
Phytopath. Z.,
Bd. 18 Heft 2
die
(von Auge konnte kein Unterschied
12
der¬
Fritz Kobel
178
ungderAktivität erfolgte durch den Sporenkeimungs¬
vereinigten Filtrate von 5 Parallelkolben.
Der Zuckergehalt wurde nach folgender Methode bestimmt: 8 Reagens¬
gläser werden mit je 3 cc Fehlin g scher Lösung, hergestellt nach den
Angaben in der Ph. H. V. (1933), beschickt. Diesen Reagensgläsern wird das
auf die Hälfte verdünnte Kulturfiltrat in sinkenden Mengen beigegeben, z. B.
1,3, 1,2, 1,1, 1,0, 0,9, 0,8, 0,7 und 0,6 cc. Dann werden die Reagensgläser
im Thermostaten während einer Stunde bei 95° C, darauf weitere 2 Stunden
Während dieser Zeit reduzieren die Aldehydgruppen
bei 60 °C inkubiert.
der Glukose das Kupfer, das als rotes Cu20 ausfällt. Dadurch entfärbt sich
die vorher intensiv blau gefärbte Lösung.
Es wird die Verdiinnungsstufe
total
ist.
Nach
die
wo
Entfärbung
Angaben der Ph. H. V. braucht
festgestellt,
Der Zuckergehalt
es zur Entfärbung von 1 ce F e h 1 i n g 4,7 5 mg Glukose.
der Lösung berechnet sich nach der Formel:
3-4,75
4,75
Die Bestimm
Getestet wurden die
test.
„--o
X~*
wobei
x
=
und KF
=
_
10 KF
-U'bW
Zuckergehalt in °/o
zugegebene Menge Kulturfiltrat
in
bedeuten.
cc
Die Farbintensität des der total entfärbten Stufe benachbarten
Reagensglases
einiger Übung gelingt es, auf diese einfache Weise
den Zuckergehalt auf ungefähr 2°/oo genau festzustellen.
Blindproben mit
Glukoselösungen bekannter Konzentration ergaben ebenfalls diese Genauigkeit.
Da der Pilz allenfalls aldehydhaltige Stoffwechselprodukte produzieren könnte,
die die Zuckerwerte verfälschen, wurden von Zeit zu Zeit Proben durch
Hefegärung zuckerfrei gemacht und mit Fe h ling auf eventuelle reduzierende
Stoffe geprüft. Diese Kontrollen ergaben in keinem Fall nennenswerte Kupfer¬
fällungen. Aus den erhaltenen Zuckerprozenten wurde die Abnahme des
Zuckergehaltes in Gramm je Kolben bestimmt.
läßt sich abschätzen.
Mit
Resultate: siehe Tabelle 8 und Abb. 11.
Tabelle 8
Stamm I
Zeit
Myzel
Wo¬
chen
in mg
Akti¬
vität
Akti-
Myzel
ver¬
brauch
in g
in mg
Esp
0,7
1,1
28
0,9
52
55
1
19
1.9
47
2,3
3
5
55
58
58
6
7
ver-
.
Myzel
brauen
1
Akti¬
vität
in g
in mg
0,5
1,3
1,6
24
1.4
2,5
1,8
45
2j4
53
6,6
8,5
3
1,5
2,0
2,3
57
1.4
2
54
59
1,7
2.2
52
13
59
3
58
2
2,5
54
14
60
1.5
3,7
59
1,4
3
54
14
Der Kurvenverlauf der
Myzelproduktion
wachstum
Es
zum
Stillstand,
besteht
Stamm IV
Zucker¬
ver¬
Myzel
brauch
EsP
2,1
1,5
1,4
bei allen 4 Stämmen derselbe.
läuft.
Stamm III
|Zuolier-
vität
EsP
2
4
Stamm 11
Zucker¬
in g
in mg
0,6
14
35
55
57
59
63
64
1,5
1.9
2,2
2,6
2,9
3,3
Akti¬
vität
Esp
Zucker¬
ver¬
brauch
in g
7
0,2
0,8
1,1
13
1.5
1,3
2,6
14
1,8
15
2,3
14
2.5
und des Zuckerverbrauches ist
Überall kommt nach
2—4 Wochen das
Myzel¬
während der Zuckerkonsum annähernd linear weiter¬
somit
in
dieser
Beziehung
kein
Unterschied
zwischen
Untersuchungen über toxische Stoff Wechselprodukte
179
Toxinproduktion setzt bei den aktiven
ein, wenn das Myzelwachstum ab¬
klingt, um dann asymptotisch auf den Maximalwert anzusteigen.
Diese Versuchsanordnung ermöglicht nicht, den Einfluß des Kohlenhydrat¬
Solche Untersuchungen könnten
stoffwechsels auf die Aktivität zu prüfen.
wahrscheinlich nur mit Hilfe einer Warburg-Apparatur erfolgreich durch¬
geführt werden.
aktiven und inaktiven Stämmen.
Die
Stämmen in vermehrtem Maße erst dann
2
3
4
12
3
4
S
S
7
2
3
4
S
S
7
Abb. 11
Zusammenhang zwischen Myzelgewicht, Zuckerverbrauch und Aktivität. Pilzstämme I,
II, III und IV. Abszisse: Inkubationszeit in Wochen. Kurve 1 = Myzelgewicht in
mg/Kolben; Kurve2 = Aktivität in Eg ; Kurve3 = Zuckerverbrauch in g/Kolben
D.
Isolierung der aktiven Stoffe
vorliegenden Arbeit wurde ausgeführt von Herrn
Karl Zehnder, dipl. ing. ehem. im organisch chemischen Institut der
Eidgenössischen Technischen Hochschule unter Leitung der Herren Prof.
Der chemische Teil der
-
Dr. L. Ruzicka und Prof. Dr. PL A. Plattner.
Stelle der beste Dank
ausgesprochen
1. Produktion
für seine
Es sei ihm
zuverlässige
an
dieser
Arbeit.
größerer Mengen aktiver Knlturflltrate
Isolierung aktiver Stoffe wurden mit
ausgeführt. Diese wurden folgender¬
maßen hergestellt: Zweiliter-Glaxogefäße werden mit je 500 cc Eichardscher
Nährlösung mit 5% Glukose (Zusammensetzung siehe S. 175) beschickt und
während 20 Minuten bei 120° C im Autoklav sterilisiert. Beimpft wurden sie
mit je lec Sporensuspension, hergestellt aus 3—4 wöchigen Malzagarkulturen.
Alle
bisherigen
Versuche
zur
Kulturnitraten des Pilzstammes Kr. III
12*
180
Die
Fritz Kobel
Impfdichte betrug ungefähr
100—200000
Sporen je
Gefäß. Die
Kolben wurden in einem dunkeln Raum bei 24° C inkubiert.
Woche
an
nommen
regelmäßig
getestet. Die
Kultur ihre maximale
in der
vom
Die
in Abständen
wurde
und
Eegel
des
Ernte
Aktivität
von
Tagen eine Probe
erfolgte dann, wenn
ent¬
3—4
Ansatzes
12—14
von
beimpften
Von der zweiten
EsP
erreicht
hatte.
die
Dies
war
Beimpfung der Fall. Das Myzel wurde
Filtration durch eine feinmaschige Nylongaze getrennt.
wurden getestet und zur Aufarbeitung abgeliefert.
4—6 Wochen nach der
Nährmedium mittels
vereinigten Filtrate
betrug ein
Normalerweise
Ansatz 15—25 1.
2. Aufarbeitung der Kulturfiltrate
Ein erster
durchgeführt.
werden.
Die
Aufarbeitungsversuch
Er mußte aber
Teste
erwiesen
wurde auf der
schon
sich
und der allzu
nach
Grundlage
kurzer
Zeit
des Welketestes
wieder
aufgegeben
infolge der Empfindlichkeit der Blätter
Welkesymptome als zu unzuverlässig. Zu¬
geringen Spezifität der
vorgerückten Jahreszeit das Testmaterial rar und
uneinheitlich.
Sobald der zuverlässige Sporenkeimungstest gefunden
wurden die Versuche wieder aufgenommen.
dem
war
wegen der
sehr
war,
a) Adsorptionsmethode
Vorversuchen konnte
In
eigenen
quantitativ an Aktivkohle
über
Nacht mit 1%
filtriert.
festgestellt werden, daß der aktive Stoff
kann, indem man Kulturfiltrate
adsorbiert werden
Kohle
Das Filtrat erwies
auf
sich
der
als
Schüttelmaschine
total inaktiv.
schüttelt
und
dann
Aus der Kohle konnten
die aktiven Anteile mit Aceton wieder eluiert werden.
Beispiel
einer
Aufarbeitung (ausgeführt
1 Kulturnitrat mit einer Aktivität
von
K.
Zehnder):
5,70
25g Aktiv¬
ESp
Marke
mit
die
einer
und
Methanol
von
kohle,
„Nuchar",
Mischung
Essigsäure
worden
während
Stunde
Dann
wird die
einer
gereinigt
war,
geschüttelt.
Kohle auf ein Cellitnlter gesaugt und das inaktive Filtrat verworfen.
Die
wird
mit
Alkohol
und
kaltem
im
Nuchar-Cellit-Mischung
gewaschen
wenig
Vakuum über CaCl2 getrocknet.
Dann wird die Kohle im Soxhlet-Apparat
während 38 Stunden mit Benzol extrahiert.
Das Benzol wird abdestilliert,
und der Rückstand im Vakuum getrocknet. Dieser besteht aus 549 mg eines
gelbbraunen zähflüssigen Öls. 1 mg dieses Stoffes gelöst in 110 cc Wasser
setzt die Sporenkeimung auf die Hälfte herab, hat also nach unserer
Definition 110
Bilanz:
von
wird mit
13
ESp.
aus
aus
Kulturnitrat
an
Kohle adsorbiert 5700
der Kohle eluiert
549
.
•
13ESp
ESp
110
=
=
Ausbeute:
Die
Extraktion
diese bei
der
82%
gegenüber
Acetonextraktion, die
daß
das
Produkt bedeutend
eluierte
ginge,
großen Vorteil,
Aceton löst sehr viele Begleitstoffe aus der Kohle heraus, während
der Benzolextraktion größtenteils adsorbiert bleiben.
rascher vonstatten
reiner ist.
Benzol
74000ESp
ESp
60000
mit
den
hat
Untersuchungen über toxische Stoffwechselprodukte
181
b) Ausschüttelung
Stoffe können auch direkt durch Ausschütteln mit Benzol
Die aktiven
aus
dem Kulturnitrat bei
pH 3,5 herausgeholt
werden.
Diese Methode stößt
aber wegen der starken Ernulsionsbildung auf
Benzolverbrauch ist ziemlich groß ; man braucht
große Schwierigkeiten. Der
ungefähr 5 mal mehr Benzol
Auch ist der Zeitaufwand beträchtlich, da die Emulsionen
als Kulturnitrat.
immer während längerer Zeit stehengelassen werden müssen.
Die Bilanz eines von K. Zehn der auf diese Weise aufgearbeiteten
Kulturfiltrates ergab eine Ausbeute von etwa 80%.
Um den Benzolverbrauch einzuschränken kann
Aktivitätsverlust
im
1/s
seines
man
das Kulturfiltrat ohne
Volumens
auch in diesem Fall annähernd
gehen
aktiven Stoffe
auf
Vakuum
eindampfen. Die
quantitativ in Benzol
über.
3.
Zur
Reinigung
Reinigung
der
Benzolextraktes
des
Rohprodukte
wurde
versucht,
diesen
in seine
sauren, neutralen und basischen Bestandteile zu trennen.
Dazu wird der Extrakt in einer Mischung von Benzol und Äther 1:1
gelöst und mit 2n-Natronlauge ausgeschüttelt. Nachher wird die organische
Alle wäßrigen Extrakte werden
Phase gründlich mit Wasser gewaschen.
auf
Die dadurch frei
1
und
5n-Salzsäure
mit
pH
eingestellt.
vereinigt
werdenden organischen Säuren werden wieder in eine Äther-Benzol-Mischung
extrahiert. Nach Trocknung mit Na2S04 wird das Lösungsmittel im Vakuum
eingedampft. Zurück bleibt ein amorphes, zähflüssiges Produkt, die sauren
Anteile des Rohextraktes.
In der
Benzol-Äther-Lösung
des Eohextraktes bleiben somit die neutralen
und basischen Anteile zurück. Die letzteren werden durch Ausschütteln mit
Nachwaschen mit Wasser in die
wäßrige
eingestellt und die
durch Ausschütteln mit Äther wieder herausgeholt. Nach
dem Trocknen der Ätherlösung mit Na2S04 wird das Lösungsmittel ab¬
gedampft. Zurück bleiben die basischen Anteile in Form eines gelben
2n-Salzsäure
darauffolgendem
und
Phase
Diese wird mit
gebracht.
organischen Basen
Natronlauge
auf
pH
10
Harzes.
In der
zurückbleibenden,
bleiben
Lösung
Trocknen
die
Na2S04
mit
a)
mit NaOH und HCl extrahierten
Anteile
neutralen
durch
zurück.
Abdestillieren
Chemische
des
Diese
Benzol-Äther-
werden
Lösungsmittels
nach
dem
gewonnen.
Eigenschaften
sauren und basischen Anteile kristallin
nicht,
qualitative Elementaranalysen ergaben folgende Resultate:
Saurer Anteil: Positive Stickstoffreaktion, eventuell Schwefel, kein
Es
gelang
die
bisher noch
darzustellen. Vorläufige
Hydroxamsäuretest auf Carboxylgruppen ist eindeutig positiv.
Basischer Anteil: Eindeutig positive Reaktionen auf Stickstoff
Schwefel; kein Halogen.
Halogen.
und
Der
Löslichkeit:
Aceton, gut
in
Der
Methanol,
saure
Anteil löst
sich
sehr
gut
in
Benzol und
Äther und Petroläther, ziemlich gut in Wasser,
Fritz Kobel
182
der
basische
Methanol und
Anteil
Äther,
sehr
in
gut
Petroläther
Benzol,
und
Aceton, gut
in
ziemlich schlecht in "Wasser.
b)
Bilanz einer
Trennung
733 mg mit 9L
254mg mit 57
Rohextrakt
Saure Anteile
ESp/mg
ESp/mg
=
~67 000
=
~
14000
ESp
ESp
in dem
angesäuerten, extra¬
NaOH-Auszug zu¬
rückgeblieben
hierten
Basische Anteile
....
gemachten,
HCl-Auszug
rückgeblieben
im
alkalisch
trahierten
Neutrale Anteile
570
184mg
mit 120
„
»
=~22000
„
920
„
ex¬
zu¬
3,9
....
total
mg mit
8,1
»
zurückgewonnen:
Ausbeute :
32
=
etwa
88000
57
„
Esp
%
Kapitel
Toxinwirkung
3.
A. Toxizität gegen Pflanzen
1.
Wirkung
a)
des Kulturflltrates
auf Ribesbl&tter
Die
Symptome, die durch das Einstellen der Blätter in unverändertes
hervorgerufen werden, wurden schon im Abschnitt über den
Welketest (S. 164) erwähnt. Diese Testmethode gibt aber nur ein sehr ober¬
flächliches Bild der Toxinwirkung, da die aufgenommene Giftmenge nicht
quantitativ gemessen wird.
Im folgenden Versuch wurde die Giftaufnahme genau gemessen, und
die Symptome in Abhängigkeit von der Toxinmenge beobachtet.
Kulturfiltrat
Versuch 1
Wie verhalten sich Ribesblatter bei einer Aufnahme
von
von
Versuchsfrage:
2, 4 und 8 Esp je Gramm
Pflanze
aus
Kulturfiltrat mit einer Aktivität
12ESp?
Versuchsanordnung: Johannisbeerblätter der Sorte Rote
Holländer, die im Innern des Stockes an Kurztrieben auf mehrjährigem Holz
gewachsen waren, wurden mit einem Rasiermesser abgeschnitten und un¬
mittelbar darauf gewogen.
Vor dem Einstellen in Kulturfiltrat wurden die
Blätter über Nacht im Untersuchungsraum akklimatisiert.
Dann wurden sie
in
graduierte Welkegläschen eingestellt und so lange dort belassen, bis sie
entsprechende Giftmenge aufgenommen hatten. Die Auf¬
nahmezeit und die bis zu diesem Zeitpunkt auftretenden Symptome wurden
notiert.
Darauf wurden die Blätter in Leitungswasser eingestellt.
24 und
48 Stunden später wurden die endgültigen Schädigungen abgelesen.
Dieser
eine ihrem Gewicht
Untersuchungen
Versuch wurde in
über toxische Stoff Wechselprodukte
einem Kellerraum
mit
183
einer konstanten
Temperatur von
Feuchtigkeit von 50—60% durchgeführt. Die Be¬
2 Taglicht-Fluoreszenzröhren im Abstand von 50—60 cm
21°C und einer relativen
leuchtung
von
bestand
aus
den Blättern.
Das Gewicht der untersuchten Blätter schwankte zwischen
0,5 und 0,8 g.
(2 ESp/g
aufgenommene Flüssigkeitsmenge betrug
Pflanze) 0,08—0,13 cc, für die 2. Stufe (4 BSp/g Pflanze) 0,17—0,27 cc und
für die 3. Stufe (8 ESp/g Pflanze) 0,33-0,53 cc.
Für jede Toxinmenge wurden 5 Parallelblätter beobachtet. Die Streuungen
erwiesen sich als sehr groß ; es war nicht gut möglich, ein Bonitierungsschema
anzugeben. Die im folgenden dargestellten Resultate geben deshalb mehr den
somit für die 1. Stufe
Die
Gesamteindruck der auf 5 Blättern beobachteten
Schädigungen wieder.
Resultate:
2ESp/g: Auf nahmezeit: 1 V2—21/2 Stunden.
Symptome nach der Aufnahme: 3 der 5 Blätter waren deutlich er¬
schlafft, die Blattränder leicht eingerollt. Verfärbungen ließen sich
beobachten;
nicht
nach
24 Stunden:
Keine
Sämtliche Blätter hatten sich wieder erholt.
Schädigungen feststellbar;
Schädigungen.
nach 48 Stunden: Keine
4Esp/g:
Auf nahmezeit: 4—7 Stunden.
nach der Aufnahme: Alle Blätter schlaff mit
eingekrümmten
Verfärbungen feststellbar;
nach 24 Stunden: Blattspreiten wieder turgeszent; bei 2 der
5 Blätter Blattränder noch leicht eingekrümmt. Keine Verfärbungen;
Auf einem
nach 48 Stunden: Turgor wieder ganz hergestellt.
Symptome
Blatträndern.
Keine
Blatt zwei braune etwa 2
mm
Durchmesser aufweisende nekrotische
Flecken auf den Interkostalfeldern.
8ESp/g: Auf nahmezeit: 18—34 Stunden.
Symptome nach der Aufnahme: Alle Blätter schlaff mit eingekrümmten
Interkostalfelder größtenteils diffus braun verfärbt;
Blatträndern.
nach 24Stunden: Blätter beim Stielansatz
Teil noch
grün
weniger turgeszent. Bräunung
deutlicher ausgeprägt;
nach 48Stunden: Die Blattspreiten zeigen große, ungefähr 3/4
des Blattes bedeckende nekrotische Flecken.
am
Blattrand
zum
der Interkostalfelder
und mehr oder
schlaff bis
b)
eingedorrt,
beim
Die grünen Stellen sind
Stielansatz turgeszent.
auf Bohnenblätter
Versuch 2
vorangehenden analoger Versuch wurde mitBohnenblättern
Verwendung kamen die primären Blätter 4wöchiger,
im Warmhaus kultivierter Pflanzen. Die Stengel der Pflanzen wurden oberhalb
der Ansatzstelle der Keimblätter mit einem Rasiermesser abgeschnitten und
die Sprosse oberhalb des primären Blattpaares gekappt.
Ein
zum
ausgeführt.
Zur
Fritz Kobel
184
Das Gewicht der
aufzunehmende
0,6—1
cc
Die
zum
Testen zubereiteten Pflanzen
für die 1. Stufe
Flüssigkeitsmenge
betrug 1,8—3 g, die
0,3—0,5 cc, für die 2. Stufe
und für die 3. Stufe 1,2—2 cc.
sind dieselben wie beim Ribesversuch.
übrigen Bedingungen
Eesultate:
Auf nahmezeit: 11/2—2 Stunden.
Symptome nach der Aufnahme: Blätter zum Teil schlaff,
weitige Schädigungen;
nach 24Stunden: Blätter wieder turgeszent;
nach 48Stunden: Keine Schädigungen.
2Esp/g:
4EsP/g:
ohne ander¬
Auf nahmezeit: 5—8 Stunden.
Symptome nach der
färbungen ;
Aufnahme: Alle Blätter stark
nach 24Stunden: 1 Blatt wieder mehr oder
die andern schlaff und
zum
nach 48 Stunden: 1 Blatt
Teil
an
schlaff,
ohne Ver¬
weniger turgeszent,
vertrocknet;
den Blatträndern leicht
eingedorrt,
die andern verdorrt.
8
Esp/g:
Auf nahmezeit: 20—32 Stunden.
3 Blätter die
andern
ihnen zukommende
transpirierten
gestellt.
Symptome nach
Nach dieser Zeit hatten
Toxinmenge aufgenommen,
erst
die
nicht mehr und wurden ebenfalls in Wasser
der Aufnahme: Alle Blätter
schlaff, zum Teil ver¬
große, eingesunkene Flecken;
nach 24 Stunden: Alle Blätter größtenteils verdorrt. Die Flecken
heben sich infolge ihres pergamentartigen Aussehens deutlich vom
übrigen Gewebe ab;
dorrt.
Auf
den Interkostalfeldern
nach 48Stunden: Dasselbe Bild.
2.
Wirkung
a)
der
sauren
Substanz
auf Ribesblättev
Versuch 3
Versuchsfrage:
2, 4 und 8 ESp je Gramm Pflanze des sauren Anteils in wäßriger
Lösung von 12 EsP?
Versuchsanordnung: Gleich wie bei Versuch 1. Als Testlösung
diente eine mit Phosphatpuffer auf pH 5,8 gestellte Lösung des sauren An¬
1 cc dieser Lösung enthielt 0,21 mg dieser Substanz.
teils mit 12 EsP.
Alle
dieselben.
waren
übrigen Bedingungeu
Wie verhalten sich l&eesblätter bei einer Aufnahme
von
Resultate:
2Esp/g:
Auf nahmezeit:
Symptome
1li—l1l2
Stunden.
nach der Aufnahme: Keine
nach 24 und 48Stunden: Keine
4Esp/g:
Aufnahmezeit:
Symptome
Schädigungen ;
Schädigungen.
21/2—5 Stunden.
nach der Aufnahme: Keine
nach 24 und 48 Stunden: Keine
Schädigungen ;
Schädigungen.
Untersuchungen über toxische Stoffwechselprodukte
8
Bsp/g:
Auf nahmezeit:
Stunden.
nach der Aufnahme: Undeutliche braune Flecken auf 4 der
Symptome
5
7—111/2
185
Blätter;
nach 24 Stunden: Nekrotische Flecken bis
fläche bei
4
das
Blättern;
5. Blatt
zeigt
ungefähr 1/i
ganz
der Blatt¬
vereinzelte kleine
Flecken auf den Interkostalfeldern;
nach 48Stunden: Nekrotische Flecken etwas
b)
größer geworden.
auf ßohnenblätter
Versuch 4
Versuchsanordnung: Testlösung wie bei Versuch 3,
Die übrigen Bedingungen waren dieselben.
Versuch 2.
Testmaterial
wie bei
Resultate:
2ESp/g:
Aufnahmezeit:
1—P/2 Stunden.
nach der Aufnahme: Keine
Symptome
nach 24 und 48Stunden: Keine
4Esp/g:
Aufnahmezeit: 3—4 Stunden.
nach der Aufnahme: Keine
Symptome
nach 24 Stunden: Keine
nach
Schädigungen;
Schädigungen ;
48 Stunden: Kleine nekrotische Flecken
Durchmesser, hauptsächlich
8Esp/g:
Schädigungen ;
Schädigungen.
von
etwa 2
mm
in der Nähe des Blattrandes.
Aufnahmezeit: 8—11 Stunden.
nach
Symptome
der
Flecken auf den
nach
Aufnahme:
Spreiten
24 Stunden:
scheinend, bis 1J2
sich
nach
Vereinzelte
Nekrotische
cm2
Wirkung
a)
eingesunkene
Flecken, pergamentartig durch¬
groß auf allen
dunkel vom Blattgewebe ab;
48 Stunden: Gleiches Bild,
3.
leicht
zweier Blätter;
Blättern. Die Nervatur zeichnet
Flecken
ausgeprägter.
der basischen Substanz
auf iîzôesblatter
Versuch 5
Wie verhalten sich Ribesblätter bei einer Aufnahme
Versuchsfrage:
2, 4 und 8 Bsp je Gramm
Lösung mit 12 ESp?
von
Pflanze des basischen Anteils in
wäßriger
Versuchsanordnung: Gleich wie bei Versuch 1. Als Testlösung
Phosphatpuffer auf pH 5,8 gestellte wäßrige Lösung des basischen
Die
Anteils mit 12 ESp. 1 cc dieser Lösung enthielt 0,1 mg dieser Substanz.
übrigen Bedingungen sind dieselben.
diente eine mit
Resultate:
2Esp/g:
Aufnahmezeit: 1—1
Symptome
i/2
Stunden.
nach der Aufnahme: Keine
nach 24 und 48Stunden: Keine
4Esp/g:
Auf nahmezeit:
2*/2—4x/2
Stunden.
Schädigungen ;
Schädigungen.
Fritz Kobe]
186
Symptome nach
Schädigungen;
Schädigungen;
der Aufnahme: Keine
nach 24Stunden: Keine
nach 48Stunden: Auf 3 Blättern deutliche nekrotische Hecken
von
8Esp/g:
1—3
Durchmesser.
mm
Auf nahmezeit: 10—18 Stunden.
Symptome
nach der Aufnahme:
ränder
zum
Teil
eingekrümmt.
Blätter leicht schlaff.
Alle
Diffuse
Blatt¬
auf den Inter¬
Braunfärbung
kostalfeldern dreier Blätter;
größtenteils
nach 24Stunden: Blätter
wieder erholt,
Auf allen Blättern braun
sind leicht schlaff.
nur
2 Blätter
gefärbte nekrotische
Flecken ;
nach48Stunden:l Blatt
vom
Nekrotische Flecken
schlaff.
b)
Blattrand her
deutlicher,
eintrocknend,
4—10
mm
1 Blatt
Durchmesser.
auf Bohnenblätter
Versuch 6
Versuchsanordnung: Testmaterial
5, übrige Bedingungen gleich.
wie Versuch
2, Testlösung
wie
Versuch
Resultate:
2ESp/g:
Aufnahmezeit: 1—2 Stunden.
Symptome nach der
Aufnahme: Keine
nach 24 und 48Stunden: Keine
4ESp/g: Auf nähme zeit: 3—b1^
Schädigungen ;
Schädigungen.
Stünden.
nach der Aufnahme: Alle Blätter leicht
Symptome
Verfärbungen ;
nach 24 Stunden: 1 Blatt leicht
schlaff,
erschlafft,
die andern wieder
holt, keine Verfärbungen;
nach 48 Stunden: Alle Blätter wieder erholt.
kleine
8Esp/g:
Flecken
eingesunkene
nur
keine
Bei
er¬
3 Blättern
Blattrand.
am
Auf nahmezeit: 10—16 Stunden.
Symptome nach der Aufnahme: Alle
deutung nekrotischer Flecken;
nach 2 4Stunden: 2 Blätter
übrigen
mehr oder
weniger
Blätter
schlaff,
noch keine An¬
Blattrand her
vom
erholt.
eintrocknend, die
Fleckenbildung auf den Inter¬
Blätter;
verdorrt, 1 Blatt geschädigt, die
übrigen turgeszent. Nekrotische, pergamentartige, durchscheinende
kostalfeldern und Blatträndern sämtlicher
nach 48 Stunden:
Flecken bis 8
mm
1 Blatt ganz
Durchmesser.
4. Diskussion
a) Alle Symptome, die einen spontan
von
Nectria befallenen Johannis¬
beerstrauch kennzeichnen, werden auch durch Einstellen von Blättern (und
Zweigen) inKulturfiltrate dieses Pilzes ausgelöst. Dazu gehören einerseits
Schlaffwerden und anschließendes Verdorren der Blätter
Ast
von
am
befallenen
(J. Line 1923), anderseits diffuse Bräunungen der Interkostalfelder, die
Die durch
Fleckennekrosen gefolgt sein können (J. Uri 1949).
Untersuchungen
über
toxische
Stoffwechselprodukte
Kulturfiltrate hervorgerufene W el k e ist bei geringen
187
Toxinmengen reversibel,
die Fleckennekrose ist irreversibel.
b) Der
saure
Anteil
des
Extraktes
schließlich Pleckennekrosen ohne
irreversibel und treten
häufig
Kulturfiltrat
aus
bewirkt
vorangehende Bräunung.
etwas
verzögert
aus¬
Diese sind
auf.
c) Der basische Anteil bewirkt bei größeren Toxinmengen leichte
Schlaffheit, die bis zu einem gewissen Grad reversibel ist, ferner Fleckennekrosen, denen eine diffuse Verfärbung vorangehen kann.
d) Charakteristisch ist die Zeit, die die einzelnen Pflanzen benötigen, um
die ihnen bestimmte Giftmenge aufzunehmen. Die Auf nah m egesch win¬
digkeit ist bei Kulturfiltrat sehr stark, bei basischer weniger
und bei saurer Substanz kaum herabgesetzt.
Man darf deshalb
vermuten, daß die "Welke, die in Kulturfiltrat stark, bei basischer Substanz
schwächer und bei saurer gar nicht in Erscheinung tritt, eine Folge der
gestörten Wasseraufnahme ist.
e) Die „Dosis minima", d. h. die zum Auslösen der ersten, sichtbaren
Fleckennekrose benötigte Giftmenge liegt sowohl beim Kulturfiltrat, wie auch
bei der sauren und basischen Substanz bei ungefähr
4ESp/g. Da 1mg der
sauren Substanz 57, der basischen Substanz 120
ESp hat, beträgt die Dosis
minima für den sauren Anteil etwa 70 mg je Kilogramm Pflanze, für den
basischen Anteil etwa 33 mg je Kilogramm Pflanze.
f) Das Kulturfiltrat, sowie die aus ihm isolierten Aufarbeitungsprodukte
sind unspezifisch.
Sie wirken auf Bohnen in derselben "Weise wie auf
Ribes.
Die bei Kulturfiltrat und basischer Substanz beobachtete diffuse Braun-
färbung
beere
tritt bei Bohnen nicht
typische
Reaktion
zu
B.
Eine
Frage,
gebender Bedeutung ist,
(in
unserem
die bei
sie scheint eine für Johannis¬
Toxintransport
allen
ist
auf;
sein.
die,
toxigenen
Welkekrankheiten
wie das Toxin
vom
Fall dem Holz des befallenen Astes) in die
Wirkung gelangt.
Um diese
Frage abzuklären,
ist
es
von
Ort seiner
ausschlag¬
Entstehung
Blätter, den Ort
nötig, die aktiven
seiner
Stoffe
auf dem ganzen Weg nachweisen zu können. Bei der infektiösen Tomaten¬
welke ist dies äußerst schwierig, da für das Lycomarasmin weder ein
mikrobiologischer Nachweis, noch eine spezifische chemische Reaktion bekannt
sind(E. Gäu mann und Mitarbeiter 1946, 1947, 1950). Im Fall des Patulins,
eines ausgesprochen unspezifischen Plasmagiftes, gelang es G. Miescher
(1950), dieses in Preßsäften Patulin-vergifteter Tomatensprosse mit Hilfe eines
Testes gegen Escherichia coli quantitativ nachzuweisen.
Hier war es also
möglich, zu beweisen, daß das Patulin als solches, unverändert transportiert
wird.
Untersuchung der Nectria-Welke besitzen wir im Sporenkeimungstest
zuverlässigen mikrobiologischen Toxinnachweis. Für die Prüfung von
Preßsäften eignet er sich allerdings nicht, da es schwer hält, aus den ver¬
holzten Zweigen und wenig saftreichen Blättern von Johannisbeerpflanzen
einigermaßen quantitative Auszüge herzustellen. Die in Abb. 12 dargestellte
Zur
einen
Fritz Kobel
188
Versuchsanordnung gestattet jedoch, das Toxin im Transpirationsstrom
mengenmäßig festzustellen. Das Prinzip ist folgendes:
•
Ein
bohrten
Johannisbeerzweigstück wird mittelst
Korkzapfen luftdicht eingespannt und
Isolierband in
einen
durch¬
Saugkölbchen, wie es
zur Chamberland-Filtration verwendet wird, eingestellt.
in
ein
Durch den Seitenstutzen wird das Kolbeninnere mit
gesetzt. Dieser Überdruck soll
Saugkraft des terminalen
Blattwerks reproduzieren. Die Toxinlösung tritt durch
die untere schräge Schnittfläche in den Zweig ein
Preßluft unter Druck
den Wurzeldruck und die
und verläßt ihn durch die obere horizontale.
Dort
wird sie in eine mittelst Gummischlauch mit dem
Zweigende verbundene Pipette aufgenommen und
Ein Blattbüschel unmittelbar vor dem
getestet.
Zweigende ermöglicht, die durch die Toxinaufnahme
bewirkten Schädigungen festzustellen.
Für
saurer
die
Transport versuche mit Kulturfiltrat,
folgendermaßen
und basischer Substanz wurde
vorgegangen :
Als Testmaterial dienten Johannisbeer¬
zweigstücke
eine Länge von
von
4—6
mm
aus
2
jährigem Holz, geschnitten
auf
12—13 cm, mit einem Durchmesser
und einem Gewicht von 3,5—5 g.
Zweig besaß ein Blattbüschel aus 4 mög¬
lichst gleich großen Blättern mit einer Gesamtfläche
50 cm3. Diese Zweige wurden in die Kolben
von 30
eingespannt und während einer Stunde unter Druck
Abb. 12
Während dieser Zeit flössen
mit Wasser gesättigt.
Schematische Darstellung der
3—5 cc Wasser durch die Zweige.
Anschließend
Versuchsanordnung für die
die
wurden
die
Zweige
angegebenen
gewogen;
Toxintransportversuche
Gewichte beziehen sich auf diesen Sä-ttigungswert.
Dann wurden die Kölbchen mit der zu testenden Lösung so weit gefüllt, daß
die untere Schnittfläche ganz in die Flüssigkeit eintauchte. Der Meniskus der
Flüssigkeitsoberfläche wurde mit einem aufgeklebten Papierstreifen markiert.
Darauf wurde die aufzunehmende Flüssigkeitsmenge zugegeben und die Apparatur
unter Druck genommen. Die Druckluft stammte aus einem Kompressor, der
einen annähernd konstanten Druck von 0,2 atü liefert. Der Druck wurde
fortwährend mit einem Quecksilber manometer geprüft. Er schwankte in der
Yersuchsperiode zwischen 15,5 und 17,2 cm Hg.
Jeder
—
benötigte Flüssigkeitsmenge durchgepreßt war, wurde der
Testlösung durch Wasser ersetzt und die Pflanze
erneut eingespannt. Dann wurde so lange Wasser durchgepreßt, bis die oben
austretende Flüssigkeit toxinfrei war.
Sobald
die
Versuch unterbrochen, die
Mit dieser
bestimmen
:
Versuchsanordnung
ist
es
möglich, folgende
Größen
zu
Untersuchungen
1.
2.
toxische
Stoffwechselprodukte
189
Dieaufgenommene Toxinmengein ESp, aus der aufgenommenen
Flüssigkeitsmenge und deren Aktivität.
Die herausgelöste Toxinmenge in Esp aus der austretenden
Flüssigkeitsmenge
3.
über
und deren Aktivität.
Toxinmenge, die in der Pflanze zurückbleibt, die also ein¬
Schädigungen verantwortlich sein kann, aus der Differenz
zig
der obigen Größen.
Der zeitliche Verlauf des Toxintranspor te s, indem man
die austretende Flüssigkeit portionenweise testet.
Die durch die Aufnahme verursachten Schädigungen auf den Blättern.
Die
für die
4.
5.
1. Versuche mit Kulturfiltrat
Vorversuch
geben, wie groß die Durchflußgeschwin¬
Lösung es braucht, bis die austretende
wie
die Testlösung, und wieviel Wasser
hat,
Dieser Versuch sollte Auskunft
wie viele Kubikzentimeter
digkeit ist,
Flüssigkeit dieselbe Aktivität
benötigt wird, um sämtliches freies Toxin wieder aus der Pflanze herauszulösen.
Versuchsanordnung: Testpflanze: Gewicht 3,9g, Länge 13cm,
Dicke 5,5—6,2mm. Blattbüschel aus 4Blättern. Testlö sung: Kulturfiltrat
Druck: 0,2 atü.
Stamm IV auf Ei6 mit einer Aktivität von 17,5 Esp.
von
relative
Feuchtigkeit 50—60%,
Testbedingungen: Raumtemperatur 21°C,
Beleuchtung mit 2 Fluoreszenzröhren im Abstand von 60 cm von den Blättern.
Nach dem Sättigen der 20
Zweige mit Wasser wurde
,8
Kulturfiltrat
,B
Dieses wurde
h
ununterbrochen
durchgepreßt
je 1,2 cc in
der Pipette aufgenommen und
jede Portion separat getestet.
Nachdem 7 mal 1,2 cc durch
die Pflanze geströmt waren,
wurde der Zweig in Wasser
gestellt und 3 mal je 1,2 cc,
in Portionen
von
sowie 2 mal 3
tenden
cc
der austre¬
Flüssigkeit abgefangen.
Darauf wurde der Versuch ab¬
«
<o
«
&
4
|<
2
34
5B7\8S
KF
W
Abb. 13
Zeitlicher Verlauf des
Toxintransportes. Erklärung
im Text
gebrochen, der Zweig aus dem Kolben entfernt und zur Beobachtung in
Wasser gestellt. Die Sporenkeimungsteste wurden wegen der geringen Flüssig¬
keitsmenge mit i/j-cc-Pipetten durchgeführt, was die Genauigkeit nicht be¬
einträchtigte.
Resultate: siehe Abb. 13.
In dieser Abbildung gibt die Ordinate
die Aktivität, die Abszisse die aufgefangenen Portionen an.
Die Kurve beginnt im Moment des Einstellens in Kulturfiltrat (KF), beim
Punkt W wurde die Pflanze in Wasser gestellt. Die große, rechteckige Fläche
gibt die aufgenommene Toxinmenge inESp an (8,4.17,5= 147 ESp).
Die Breite einer einzelnen Säule ist das Maß der Flüssigkeitsmenge (je 1,2 cc),
190
Fritz
das Maß
die Höhe
Toxinmenge
bedeutet
Säulen
der Aktivität,
der einzelnen Säule
die Fläche
demnach
die
somit
die
Die Flächensumme aller
der betreffenden Portion.
ESp
in
Kobel
Gesamtheit
der
herausgelösten
diese
beträgt 125ESp.
Toxinmenge;
Der Kurvenverlauf zeigt, daß nach
8
cc
der
Kulturfiltrat die Aktivität der austretenden
d.
Testlösnng,
von
ungefähr
wie die
Nach Durch¬
daß die Pflanze kein Toxin mehr adsorbiert.
h.,
waschen mit 3 mal
Durchströmen
Flüssigkeit gleich ist,
0, d.h.
gebundene Toxin ist herausgelöst.
zwischen der aufgenommenen und der wieder abgegebenen
und 2 mal See Wasser sinkt die Aktivität gegen
1,2
alles in der Pflanze nicht
Die Differenz
Toxinmenge beträgt
heiten
in
unserem
Fall 22
Esp
=
5,4EsP/g
Pflanze.
Diese 22 Ein¬
bewirkten auf den Blättern
folgende Schädigungen: 24 Stunden
nach Yersuchsabschluß : Auf den Spreiten sämtlicher Blätter zeigten sich
braune Flecken von 3—11mm Durehmesser. Nach 48 Stunden war ungefähr
3/i der ganzen Blattfläche nekrotisch. Die Blätter zeigten nie irgendwelche
Anzeichen einer Welke.
Die
Untersuchung
der
Durchflußgeschwindigkeit ergab folgendes
Resultat:
Benötigte
Zeit für den
Durchfluß
Wasser
Versuchsbeginn
(zur Wassersättigung der Pflanze)
von
1,2
cc
zu
15—20 Minuten
Kulturfiltrat Portion 1
17
„
7)
U
iJi/
V
n
7)
O
öl
n
»
h
4
50
n
iî
0
,
ii
n
O
.
17
,
a
öö
n
54
7
Wasser
40
Portion 8
52
„
9
46
„
10
„
11
(1,2 cc)
(1,2 cc)
„
31
*
33
»
Beim
auf
Durchpressen von Kulturfiltrat sinkt die Durchflußgeschwindigkeit
ungefähr x/3- Sie erholt sich beim darauffolgenden Durchpressen von
Wasser nicht mehr ganz.
Dieser Versuch zeigte, daß 10
dieser Dimension alles nicht
die
3
folgenden
Sporenkeimungstesten
Versuche
Toxinaufnahme,
„Spülwassers".
Wasser genügen,
gebundene
wurde
um
aus
einem
Zweig
Toxin wieder herauszulösen.
das Verfahren
soweit
vereinfacht,
sämtliches austretende Toxin erfaßt wird.
bestimmte die Aktivität der
der
cc
daß
Für
mit
Der l.Test
durchgepreßten Flüssigkeitsmenge bis zum Ende
je 5cc des darauffolgenden
der 2. und 3. Test umfaßten
Diese Versuche sollen
abklären, wieviel Toxin in beblätterten und wie¬
Sprossen zurückbleibt. Auf diese Weise ist es möglich,
den eigentlichen Toxinverlust während des Transportes im Holz zu bestimmen.
viel in unbeblätterten
Untersuchungen über toxische Stoffwechselprodukte
191
Versuch 1
Versuchsfrage: Wieviel Toxin bleibt in einem beblätterten Sproß beim
Durchpressen von 4 cc Kulturfiltrat mit einer Aktivität von 17,5 Esp zurück?
Versuchsanordnung: Testpflanze: Johannisbeerzweig,2jähriges
Holz, 12,5 cm lang, 5,5—6,2 mm dick, Gewicht 4,9 g. Blattbüschel aus 4 Blättern,
Totalgewicht der Blätter, bei Versuchsabschluß gewogen, 0,83g. Test¬
lösung: Kulturfiltrat von Stamm IV auf Ki5 mit einer Aktivität von 17,5 EsP.
Testbedingungen:
wie beim Vorversuch.
Resultate:
Aufgenommen 4cc à 17,5 ESp
Zurückgewonnen
In der Pflanze geblieben
7,5 ESp/g Pflanze.
Symptome nach 24 Stunden: Undeutliche
Blattspreiten, keine Schlaffheit;
70
33
37
ESp
ESp
Esp
=
nach
1
48 Stunden:
Blatt
gesund,
braune Flecken auf den
Fleckennekrosen auf 3 der 4 Blätter.
keine Schlaffheit.
Versuch
2
bleibt
in einem unbeblätterten
Versuchsfrage:
beim
Kulturfiltrat
4cc
mit einer Aktivität von
Sproß
Durchpressen von
zurück?
17,5 EsP
Versuchsanordnung: Testpflanze: Johannisbeerzweig, 2 jähriges
Holz, 13cm lang, 5,9—6,5mm dick, Gewicht 5,3g, unbeblättert. Testlösung:
wie beim Versuch 1, Testbedingungen: wie beim Vorversuch.
Wieviel
Toxin
Resultate:
Aufgenommen 4 ce à 17,5 ESp
Zurückgewonnen
In der Pflanze zurückgeblieben
5,1 ESp/g Pflanze.
70
43
...
27
Esp
Esp
ESp
=
2. Versuche mit
saarer
Substanz
Versuch 3
Versuchsfrage: Wieviel Toxin bleibt in einem beblätterten
Sproß beim Durchpressen von 4 cc Lösung von saurer Substanz mit
einer Aktivität von 17,5 ESp zurück?
Versuchsanordnung: Testpflanzen: Johannisbeerzweig, 2jähriges
Holz, 13 cm lang, 5,1—6,5 mm dick, Gewicht 5,0 g. Blattbüschel aus 4 Blättern.
Totalgewicht der Blätter 0,76 g. Testlösung: Saurer Anteil eines Benzol¬
Test¬
Aktivität: 17,5 Esp.
extraktes in wäßriger Lösung mit 0,3 mg/cc.
beim
Vorversuch.
wie
bedingungen:
Resultate:
70 ESp
Aufgenommen 4cc à 17,5 ESp
38 Esp
Zurückgewonnen
In der Pflanze zurückgeblieben 32 ESp
6,4 ESp/g
Pflanze.
0,llmg/g
Symptome nach 24 und 48 Stunden: Keine Schädigungen.
.
=
=
Pflanze
Fritz Kobel
192
Versuch 4
in einem unbeblätterten
Versuchsfrage: Wieviel Toxin bleibt
Durchpressen von 4cc Lösung von saurer Substanz mit
einer Aktivität von 17,5 ESp zurück?
Versuchsanordnung: Testpflanze: Johannisbeerzweig, 2 jähriges
Holz, 12 cm lang, 5,8—6,9mm dick, Gewicht 4,7g. Testlösung: wie beim
Versuch 3, Testbedingungen: wie beim Vorversuch.
Sproß
beim
Eesultate:
Aufgenommen 4cc à 17,5 Esp
Zurückgewonnen
In derPflanze zurückgeblieben
0,04 mg/g Pflanze.
.
70
58
12
EsP
Esp
ESp
=
2,5 ESp/g
Pflanze
=
3. Versuche mit basischer Substanz
Versuch 5
Versuchsfrage:
Sproß beim Durchpressen
Wieviel
Toxin
bleibt
einer
in
einem
beblätterten
basischer Substanz
Lösung
17,5 ESp zurück?
Versuchsanordnung: Testpflanze: Johannisbeerzweig, 2jähriges
Holz, 13,5 cm lang, 4,9—6,3 mm dick, Gewicht 4,8 g. Blattbüschel aus
4 Blättern, totales Blattgewicht 0,82 g. Testlösung: Basischer Anteil eines
Benzolextraktes in wäßriger Lösung mit 0,07 mg/cc.
Aktivität: 17,5 Esp.
Testbedingungen: wie beim Vorversuch.
mit einer Aktivität
von
4
cc
von
von
Eesultate:
Aufgenommen 4ccà 17,5 Esp
Zurückgewonnen
In der Pflanze geblieben
0,07 mg/g Pflanze.
Symptome nach 24 Stunden: Braune
Keine Schlaffheit;
.
.
.
70
26
44
Esp
ESp
ESp
=
9
ESp/g
Pflanze
=
nach48 Stunden: Flecken
Flecken auf allen Blättern.
nekrotisch,
3—9
mm
Durch¬
messer.
Versuch
6
Versuchsfrage:
Sproß beim Durchpressen von 4cc einer Lösung von basischer Substanz
mit einer Aktivität von 17,5 ESp zurück?
Versuchsanordnung: Testpflanze: Johannisbeerzweig, 2jähriges
Holz, 12,5 cm lang, 5,2—6,2mm dick, Gewicht 4,7 g. Testlösung: wie
beim Versuch 5, Testbedingungen: wie beim Vorversuch.
Wieviel Toxin bleibt in einem unbeblätterten
Eesultate:
Aufgenommen 4cc à 17,5 ESp
Zurückgewonnen
In der Pflanze zurückgeblieben
0,03 mg/g Pflanze.
.
=
.
70
50
20
ESp
ESp
ESp =4,2 ESp/g
Pflanze
Untersuchungen
über toxische
Stoff Wechselprodukte
193
Während der ganzen Versuchsperiode wurden einige beblätterte Johannis¬
beerzweige als Kontrollen in Richard scher Nährlösung und in Leitungs¬
gleich behandelt wie die Testpfianzen. Es konnte in keinem einzigen
irgendeine Schädigung der Blätter beobachtet werden. Die bei den
Kontrollpflanzen zurückgewonnenen Flüssigkeitsmengen wurden in regel¬
mäßigen Stichproben im Sporenkeimungstest getestet; sie waren stets inaktiv.
wasser
Fall
4. Diskussion
Aus
dem
und
Vorversuch
den
Versuchen
1—6
lassen
sich
folgende
Schlüsse ziehen:
a) Die
Toxine der
Toxine
des
Kulturnitrates
und
und basischen Substanz
sauren
Transpirationsstrom unverändert.
b) Der Transport erfolgt nicht
die
einigermaßen gereinigten
passieren den Holzteil im
verlustfrei.
Ein Teil der aktiven
Substanzen wird verbraucht.
c) Der Toxinverlust ist in beblätterten
Zweigen größer
zurückzuführen, daß ein Teil des Toxins
in die Blätter wandert und von dort nicht mehr zurückgeholt werden kann.
d) Von den Symptomgruppen „Welke" und „Fleckennekrose" tritt
unter diesen Bedingungen nur die letztere auf.
e) Im Vorversuch konnte eine deutliche Herabsetzung der Durch¬
flußgeschwindigkeit beim Durchpressen von Kulturfiltrat beobachtet
Ob diese Verminderung der Wasserleitfähigkeit auf die größere
werden.
Viskosität des Kulturnitrates oder auf eine toxigene Schädigung des Leitungs¬
gewebes zurückzuführen ist, läßt sich nicht entscheiden.
f) Die bei einer spontan erkrankten Pflanze auftretende Blattwelke
läßt sich mit Sicherheit auf gestörten Wassernachschub zurückzuführen,
da bei forciertem Kachschub von Kulturfiltrat, das im normalen Welketest
die Blätter schlaff werden läßt, Welkeerscheinungen unterblieben. Dies stimmt
überein mit einer Beobachtung von J. Line (1923), wonach Zweige einer
spontan erkrankten Johannisbeerpflanze, die unmittelbar nach dem ersten
Auftreten von Welkeerscheinungen geschnitten und in Wasser gestellt wurden,
als in unbeblätterten.
Dies ist darauf
sich wieder erholten.
Zusammenfassung
1.
Der
typische
Pflanze
2.
läßt
4 Stämme
Krankheitsverlauf einer
auf
von
das Vorhandensein
andern,
3.
Nectria einnabarina erkrankten
eines Welketoxins
schließen.
Nectria einnabarina und ein nicht
Fusarium wurden auf ihre
untersucht.
an
eindeutig bestimmtes
Fähigkeit, welkeerzeugende Stoffe zu bilden,
2 iVec^n'astämme
sowie das Fusarium
lieferten aktive Kulturfiltrate ;
waren
die beiden
inaktiv.
kein Welketest gefunden werden, der sich zur quanti¬
Untersuchung der Toxinproduktion und als Grundlage für eine
chemische Aufarbeitung eignet.
Es
konnte
tativen
4.
Die Kulturfiltrate der aktiven Stämme hemmen das Wachstum
Pythium
Phytopath. Z.,
de
Baryanum
Bd. 18 Heft 2
und die
Keimung
der
Brandsporen
von
von
Usti13
Fritz Kobel
194
zeae.
Auf Grund dieser
wurde ein
Sporenkeimungstest
lago
antifungischen Eigenschaften
Brandsporen von Ustilago zeae aus¬
mit
gearbeitet.
5.
Die
Temperaturoptima
tion fallen annähernd
6.
7.
für
Myzel Wachstum
Aktivitätsproduk¬
Zur Toxinproduktion eignet sich am besten die Richard sehe
Nährlösung mit 5°/aGlukose. Zusätze, die das Pilzwachstum fördern,
das Aneurin, hemmen die Bildung der aktiven Stoffe.
vor allem
Die aktiven Stoffe lassen sich durch
und
Elution
mit
Benzol,
sowie
durch
Kulturnitrate mit Benzol anreichern.
bei verschiedenem
pH lassen sie sich
Komponente zerlegen, die sich
8.
und
zusammen.
Bei Welkeversuchen mit
dieselben
werden,
Symptome
Adsorption
nur
der
in eine
saure
und eine basische
chemisch unterscheiden.
löst das Kulturnitrat
spontan erkrankten Pflanze beobachtet
nämlich Schlaffheit und Eleckennekrosen.
Substanz bewirkt
Aktivkohle
Durch fraktioniertes Ausschütteln
Johannisbeerzweigen
aus, die bei einer
an
direktes Ausschütteln
Nekrosen,
Die
saure
die basische Nekrosen und
leichte Schlaffheit.
9.
Die
Toxine
lassen
sich
in
einem
Transpirationsstrom
wird ein Teil der Toxinmenge
künstlich
nachweisen.
10.
keine
Druck erzeugten
Transport in Holz
desaktiviert.
Wenn Kulturfiltrat unter Druck
auf den Blättern
durch
Durch den
nachgeschoben wird,
Welkeerscheinungen
lassen sich
beobachten.
Die
spontan erkrankten Pflanzen auftretende Welke muß deshalb auf
gestörte Wasserversorgung zurückgeführt werden. Die Fleckennekrosen sind toxigenen Ursprungs.
an
11.
Die isolierten Toxine wirken auf Pflanzen
keine antibakteriellen
unspezifisch.
Eigenschaften.
Sie besitzen
Die vorliegende Arbeit wurde im Institut für spezielle Botanik an der
Eidgenössischen Technischen Hochschule unter Leitung von Herrn Prof. Dr.
E. Gäumann ausgeführt.
Es sei ihm an dieser Stelle der beste Dank für
die großzügige Überlassung von Materialien und Gerätschaften, sowie für seine
wertvollen Batschläge ausgesprochen.
Diese Arbeit entstammt einem Zyklus, der aus Arbeitsbeschaffungsmitteln
des Bundes unterstützt wurde; wir möchten den zuständigen Behörden auch
hier
unseren
Dank wiederholen.
Literaturverzeichnis
Beck,E., 1903. Beiträge zur Morphologie und Biologie der forstlich wichtigen Neetriaarten, insbesondere der Nectria cinnabarina (Tode) Fr. Tharand. forstl. Jahrb. 52,161.
Behrens, J.. 1895. Phytopathologische Notizen. Zeitschr. f. Pflanzenkr. 5, 193.
Berducou, J., 1949. Becherches sur la mode d'action de certains champignons parasites.
Compt. rend, de l'Acad. des Sei. 228, 79—80.
Blum er, 8. und Kundert, J., 1950. Methoden der biologischen
Laborprüfung von Kupfer¬
präparaten. Phytopath. Zeitschr. 17, 161—199.
Untersuchungen
über
toxische Stoff Wechselprodukte
195
Brick, C, 1892. Über Nectria cinnabarina Fr. Jahrb. d. Hamburg, wiss. Anstalt 10, 2—14
Finney, D. J., 1947. Probit Analysis. A statistical treatment of the sigmoid response curve.
Cambridge, University Press. 1947.
Frank, A. B., 1884. ÜberdieGummibilduiig:im'Holze und deren physiologische Bedeutung.
Ber. d. deutsch. Bot. Ges. 2, 321.
Gäumann, E., 1946. Pflanzliche Infektionslehre. 611 Seiten. Basel, Verlag Birkhäuser.
Gäumann, E. und J a a g, 0., 1946. Über das Problem der "Welkekrankheiten bei Pflanzen.
ExperientiaS, 215—220.
Gäumann, E. und Jaag, 0., 1947. Die physiologischen Grundlagen des parasitogenen
Welkens I—III.
Ber. Schweiz. Bot. Ges. 57, 3-34, 132-148. 227-241.
Gäumann, B., Naef-Roth.S. "und Miese her, G., 1950. Untersuchungen über das
Lycomarasmin. Phytopath. Zeitschr. 16, 258—288.
H a r 11 g, R., 1889. Lehrbuch der Baumkrankheiten. 2. Auflage, S. 94. Verlag Julius Springer,
'
1889.
Line, J., 1923.
Luz, G.,
red currant.
den
Zeitschr.
y r, H., 1882.
Inst. München
a
Mi
on
Über
1934.
Phytopath.
M
parasitism
The
to its action
Über
3,
of Nectria cinnabarina
(Coral spot), with special reference
7, 22—28.
Fusarium lycopersiei und Fusarium Uni.
Transact. Brit.
Stoffwechsel
von
Mycol.
Soc.
7, 585—638.
den Parasitismus
von
Nectria cinnabarina.
Unters,
a.
d. forstbot.
1—16.
h e r, G., 1950. Über die Wirkungsweise des Patulins auf höhere Pflanzen, insbesondere
auf Solanum lycopersicum L.
Phytopath. Zeitschr. 16, 369 397.
e s c
—
Krankheitsempfänglichkeit der Holz¬
Untersuchungen
h, E.,
pflanzen. Naturwiss. Zeitschr. f. Land- u. Forstwirtsch. 7, 58-75, 87—114, 129—160.
Pharmacopoea Helvetica Editio Quinta. Bern, Verlag Stämpfli & Co. 1933.
Prilleux, B., 1875. Recherches sur la formation de la gomme dans les arbres fruitiers.
über Immunität und
1909.
M une
Ann. des sei. nat. Série 6. Bot. 1. 176.
H., 1939. Vitamine und "Wachstumsfaktoren bei den Mikroorganismen, mit
Berücksichtigung des Vitamins Bt. Ergebn. d. Biologie 16, 1—172.
Thomas, H. B. and Burrel, A. B., 1929. A twig canker of apple caused by Nectria
cinnabarina.
Phytopath. 19, 1125—1128.
Uri, J., 1948. Het Parasitisme van Nectria cinnabarina (Tode) Fr. Proefschrift, Rijksuni-
Schopf er,
W.
besonderer
versiteit Utrecht.
Vloten, H., 1943. Verschillen in virulentie bij Nectria cinnabarina. Tijdschr. PI.
49, 163-174.
Webmer, C, 1894. Zum Parasitismus von Nectria cinnabarina Fr. Zeitschr. f. Pflanzenkr. 4,
Van
Ziekt.
74-82.
Wi
n
t
e r,
G.,
1887. Dr. L. R
und der Schweiz.
"W
o
11
e n w e
b
e
r, H.
Band
a
b
1,2,
"W., 1924.
e n
h
111.
o r s
t's
Verlag
Kryptogamen-Flora
von
Deutschland, Österreich
Eduard Kummer, 1887.
Pyrenomyceten-Studien.
Angew. Bot. 4, 300—313.
Curriculum vitae
Ich wurde
geboren. Dort besuchte ich
Frühjahr 1937 trat ich an die
Kantonssehule Zürich, Abteilung Realgymnasium über, wo ich im Sommer 1943
die Eidg. Maturitätsprüfung Typus B bestand.
Anschließend absolvierte ich
mein Studium an der Eidg. Technischen Hochschule in der Abteilung für
Naturwissenschaften, das ich im Frühjahr 1948 mit dem Diplom abschloß.
von
1931
bis
am
1937
2. Juli 1924 in Wädenswil
die Primarschule.
Im
Seither arbeitete ich als Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Herrn
Prof. Dr. E. Gäumann
am
Institut für
spezielle
Botanik
an
der ETH.