gerste
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Getreidekrankheiten Weltweit wichtigste Krankheiten • Gelbverzwergungsvirus (BYDV) • Mehltau (Blumeria [Erisyphe] graminis) • Roste (Puccinia spec.) • Flugbrande (Ustilago spec.) • Steinbrande (Tilletia spec.) • Schwarzbeinigkeit (Gaeumannomyces graminis) • Braunfleckigkeit (Cochliobolus sativus) • Spelzenbräune und Blattfleckigkeit (Septoria spec.) • Fusariosen • Halmbruch (Pseudocercosporella herpotrichoides) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Erreger • Barley Yellow Dwarf Virus (BYDV) • Luteovirus-Gruppe (u.a. auch PLRV) • isometrische Viruspartikel, ss+ RNA, 28% RNA Gehalt • 6 kb, 6 ORFs • 5 verschiedene Stämme, differenziert nach Virulenz und Vektor • Aufenthalt und Ausbreitung im Phloem • nicht samenübertragbar, nicht mechanisch übertragbar • persistente Übertragung durch Blattläuse 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Wirtspflanzen • Gerste, Weizen, Hafer, Roggen • Mais • Reis • Kultur- und Wildgräser 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Vektoren • 25 Blattlausarten als Vektoren bekannt • Hauptvektoren: • Macrosiphum (Sitobion) avenae - Große Getreideblattlaus • Rhopalosiphum padi - Haferblattlaus • Metopolphium dirhodum - Bleiche Getreideblattlaus • Schizaphis graminum - Grüne Getreideblattlaus 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Übertragung • persistent, zirkulativ aber nicht propagativ • Virusaufnahme aus Phloem • Aufnahmedauer ca. 12 - 24 h • Transport der Virionen zum Hinterdarm, Aufnahme in das Haemocoel, Transport in die Speicheldrüsenkanäle, • Latenzzeit ca. 48 h bei 20 °C • Infektionszeit ca. 4 - 8h • Lebenslange Infektionsität, keine Übertragung auf Nachkommen (Blattlauszyklus!) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Homoptera: Aphidina Bleiche Getreideblattlaus 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Große Getreideblattlaus 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Haferblattlaus 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Epidemiologie • Einschleppung durch geflügelte Blattläuse = Primärinfektion • Ausbreitung im Bestand vom Infektionsherd = Sekundärinfektion • Primärinfektion im vor allem im Herbst • Virusreservoir z.B. Mais und Grünland (bis 30% Infektionsrate), • Infektionsgefahr erhöht bei: • hohen Herbsttemperaturen • Frühsaat • Windstille, • Nach milden Wintern auch Frühjahrinfektion von Bedeutung (anholozyklische Überwinterung der Blattläuse) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Symptome-Bestand • Nester chlorotischer Pflanzen ab Herbst oder Frühjahr • verstärkte Auswinterung (später evtl. überwachsen) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Symptome-Einzelpflanze WW, WG • Bei WW und WG Chlorosen, apikal und lateral einsetzend, später Verbräunung • vermindertes Sposs- und Wurzelwachstum, • Bei WG oft verstärkte Bestockung und Starrtracht • Hafer, SW, SG oft starke Rotfärbung, v.a. des Fahnenblatts • vermehrte Sterilität und verminderte Kornfüllung • manchmal leichte Zähnung der Blätter (Enationen) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Symptome - histologisch/physiologisch • Phloemdegeneration • verminderter Transport von Assimilaten • KH-Stau, Assimilatausscheidung • Photosynthesehemmung • Zunahme freier AS, Blattlausattraktivität ? 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Verluste • stark abhängig von Infektionsverlauf, Sorte, BYDV-Stamm usw. • WW und WG: Fälle von 30-40% Verlust, z.T. Umbruch • In Hafer Verlust meist am stärksten 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Diagnose Infektionstests • Übertragung auf Testpflanzen • Symptombewertung nach ca. 3-4 Wochen Serologische Methoden • ELISA auf der Basis polyklonaler oder monoklonaler Antikörper • Bestimmung von Serotypen: • Untergruppe 1 PAV: R.padi., M.avenae - stark virulent MAV: M.avenae - mäßig virulent SGV: Schizaphis graminum - stark virulent • Untergruppe 2 RPV: R.padi - schwach virulent RMV: R. maidis - schwach virulent 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Diagnose PCR • spezifische Primer • Amplifikation einer 530 bp cDNA • Restriktionsanalyse für Stämme 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Kontrolle Kulturmaßnahmen • Spätsaat von Wintergetreide • Frühsaat von Sommergetreide • Verhaltene N-Düngung • Rasche Vernichtung von Ausfallgetreide Resistenz oder Toleranz • • • • verschiedene Quellen für Virustoleranz - und resistenz in Weizen und Gerste vorhanden, nicht Hafer keine Blattlausresistenz in A zugelassene Gerstensorten mittelmäßig anfällig gentechnische Maßnahmen in Entwicklung (CP, Antisense) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Resistenz oder Toleranz • verschiedene Quellen für Virustoleranz - und resistenz in Weizen und Gerste vorhanden, nicht Hafer • keine Blattlausresistenz • in A zugelassene Gerstensorten mittelmäßig anfällig • gentechnische Maßnahmen in Entwicklung (CP, Antisense) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gelbverzwergung der Gerste Kontrolle Chemische Kontrolle • Behandlung nach Schadschwellen • WW/WG Frühsaaten: 10% der Pflanzen mit Blattlausbefall im April/Mai • WW/WG Spätsaaten: 10% im Mai/Juni • später ab 20% Befall und mehr • Herbstbehandlungen nur bei akutem Befall lt. Warndienst • Behandlung z.B. mit Carbamaten (Pirimicarb), Pyrethroiden (Lambda-Cyhalothrin) • Saatgutbehandlung mit Nitroguanudinen (z.B. Imidacloprid) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Getreidevirosen Gelbverzwergung der Gerste Steckbrief • Erreger: Barley Yellow Dwarf Virus (BYDV) • Wirt: Getreide, Mais, Reis und Gräser • Verluste: bis zu >40 % möglich • Verbreitung: 1954 erstmals beschrieben, weltweit verbreitet • Symptome: Wachstumsreduktion, Chlorosen, Verfärbungen • Kontrolle: Kulturmaßnahmen, Sortenwahl, evtl. Vektorbekämpfung 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Erreger Barley Yellow Mosaik Virus (BaYMV) Barley Mild Mosaik Virus (BaMMV) • Bymovirus-Gruppe, Potyviridae • bipartite stäbchenförmige Viruspartikel, ss+ RNA • BaYMV und BaMMV meist vergesellschaftet • Bildung eines langen Polypeptides, das durch viruskodierte Proteinasen prozessiert wird • nicht pollen- und samenübertragbar, • experimentell mechanisch übertragbar • Übertragung durch Polymyxa graminis 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Verbreitung • • • Europa (UK, D, NL, DK, I, A) Asien (Japan, China, Korea) erste Beschreibung Ende der 1970er • Virus vermutlich endemisch und durch starken Anbau von Gerste gefördert Wirtspflanzen • Gerste, wenige Gräser 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Vektor und Übertragung Polymyxa graminis 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Epidemiologie • Infektion im Herbst kurz nach Saat • Optimaltemperatur für Infektion 13-16°C • verringerte Infektion bei niedrigeren Temperaturen • Verbreitung im Bestand durch Zoosporen und Bodenbearbeitung • nicht durch Kontakt von Pflanze zu Pflanze • Virusbefall wird durch Frühsaat gefördert 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Symptome-Bestand • • • nur in WG Nester chlorotischer Pflanzen im Winter oder Frühjahr Nester oft in Bearbeitungsrichtung gestreckt • Auspägung besonders nach warmen Herbst und kaltem Winter 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Symptome-Einzelpflanze • Mosaikscheckung zuerst der jüngsten Blätter • später evtl. braune Nekrosen • teilweise gerollte Blätter 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Symptome - histologisch/physiologisch • Nach Befall der Wurzel Verbreitung der Virionen über das Phloem in den Sposs (Wachtumsphase nach Winterruhe) • Virionen in Blättern, Wurzeln, im Cytoplamsam von Zellen des Mesophyll, der Epidermis, des Vascularparenchym und der Geleitzellen • Bildung von Membranaggregationen und zylindrischen Cytoplasmaeinschlüssen, die keine Virionen enthalten (CIP=cylidrical inclusion protein) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Verluste • stark abhängig von Infektionsverlauf und Sorte und Witterungsverlauf und Virusstamm • bei Anfälligkeit 30-90% Verlust möglich 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Diagnose Serologische Methoden • ELISA • PCR • keine Testpflanzenmethode 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Kontrolle: Resistenz oder Toleranz 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Gerstengelbmosaik, Mildes Gerstenmosaik Kontrolle Chemische Kontrolle:Bodenentseuchung nicht angebracht Kulturmaßnahme: Spätsaat 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Getreidevirosen Gestengelbmosaik und Mildes Gerstenmosaik Steckbrief • Erreger: Barley Yellow Mosaik (BaYMV) und Barley Mild Mosaic (BaMMV) • Wirt: (Winter)gerste • Verluste: stark variabel • Verbreitung: Ende 19760er erstmals beschrieben, in Asien und EU verbreitet • Symptome: Mosaik, Nekrosen • Kontrolle: Sortenwahl, Spätsaat 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Getreidevirosen Informationen aus dem Internet: Description of plant viruses: http://www.dpvweb.net Ages: httpp://www.ages.at 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Getreidevirosen Gestengelbmosaik und Mildes Gerstenmosaik Steckbrief • Erreger: Barley Yellow Mosaik (BaYMV) und Barley Mild Mosaic (BaMMV) • Wirt: (Winter)gerste • Verluste: stark variabel • Verbreitung: Ende 1970 er erstmals beschrieben, in Asien und EU verbreitet • Symptome: Mosaik, Nekrosen • Kontrolle: Sortenwahl, Spätsaat 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Pilzkrankheiten der Getreide • Mehltau (Blumeria [Erisyphe] graminis) • Fusariosen • Halmbruch (Pseudocercosporella herpotrichoides) • Roste (Puccinia spec.) • Flugbrande (Ustilago spec.) •Steinbrande (Tilletia spec.) •Schwarzbeinigkeit (Gaeumannomyces graminis) •Braunfleckigkeit (Cochliobolus sativus) •Spelzenbräune und Blattfleckigkeit (Septoria spec.) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Biotrophe Pathogene Mehltau • Blumeria graminis Roste • Schwarzrost • Gelbrost • Braunrost • Braunrost • Zwergrost • Kronenrost - Puccinia graminis W,G,(R,H) - P. striifomis W,G (R,Gr) - P. recondita W - P. dispersa R - P. hordei G - P. coronata H Brande Flugbrande • Gerstenflugbrand - Ustilago nuda • Weizenflugbrand - U. tritici • Haferflugbrand - U. avenae Steinbrande • Weizensteinbrand- Tilletia caries • Zwergsteinbrand - Tilletia controversa W (G,H) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Erreger Blumeria graminis Taxonomische Stellung Reich: Fungi Stamm: Ascomycota Ordnung: Erysiphales Familie: Erysiphaceae powdery mildew of grasses and cereals 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Erreger Morphologie • verzweigtes, septiertes, einkerniges, farbloses Myzel • Konidien in Ketten an kuzen Konidienträgern • Konidien meist ein-, selten zweikernig • Bildung von schwarzen Kleistothezien mit 8- oder 4sporigen Asci Genetik • Bildung von forma speciales • und sehr variablen physiologischen Rassen • durch sexuelle Vermehrung Virulenzkombinationen 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Wirtspflanzen • Gerste, Weizen, Hafer, Roggen • Kultur- und Wildgräser • nicht Mais und Reis 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Befall • Keimling, veg. Phase • Blühphase, Kornphase • Blätter, Spross, Wurzeln, Blüten Verbreitung • weltweit, bevorzugt gemäßigte Klimate 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Wirtschaftliche Bedeutung • abhängig von epidemiologischen Faktoren Verluste >30% •Verminderung von Kornzahl bzw. Korngewicht •verringerte Frosthärte •ab 4% bedeckte Blattfläche verringerte Assimilation 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Pathogenese • Keimung der Konidien mit Keimschlauch • Ausscheidung von Kutinasen (Pathogenitätsfaktoren) • Bildung eines Appressoriums • Penetration in die Kutikulazelle • Ausbildung eines handförmigen Haustoriums 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Pathogenese • Bildung weiterer Keimschläuch und Verzweigungen • Bildung weiterer Appressorien und Haustorien • Entstehung von dichtem Myzel • Keimung ca. 4 h n.I. • Penetration ca. 10 h n.I. • Haustorien ca. 16 h n.I. 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Symptome - oberflächlich 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Symptome-makroskopisch 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Symptome - physiologisch • verminderte Photosynthese • verminderter Ertrag • veränderte Translokation von Assimilaten, AS • Verschiebung von Sink-Source-Verhältnissen • vermindertes Sproß- und Wurzelwachstum • verminderte Nährstoffaufnahme • verfrühte Seneszenz • Konkurrenz zu anderen obligaten Parasiten (z.B. Rosten) 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Epidemiologie • Überwinterung hpts. als Myzel auf Getreide und Grünland • Kleistothezien überwintern, aber geringere Bedeutung • Bei niedriger Luftfeuchte oder Temperaturen > 25° C geringe Pustelbildung • Konidienkeimung bei 3 - 31 °C bei ca. 95% Luftfeuchtigkeit • Optimal 10-20°C • Keine Keimung im Wasser • Bildung neuer Konidien bei günstigen Bedingungen innerhalb 7 Tagen • Konidienbildung v.A. bei geringerer Feuchte, höheren Temperaturen 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Epidemiologie Forts. • Verbreitung von Konidienklümpchen durch den Wind • Fernverbreitung über 100 km möglich • Konidienlebensdauer je nach Temp. und RH 2 - 5 Tage • Hauptsporenmasse im Nahbereich • schwerer Regen hemmt Pilzentwicklung für ca. 3-5 Tage • Förderung der Krankheit durch Frühsaat (v.a. Gerste) und hohe N-Gaben 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Diagnose • symptomatologisch • morphologisch 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Kontrolle Kulturmaßnahmen • Spätsaat von Wintergetreide • verhaltene N-Versorgung Resistenz • • in Gerste zahlreiche Resistenzquellen (z.B. Mla, mlo) mit (quantitativer oder qualitativer) Wirkung gegen spezifische Rassen in Weizen ebenfalls Resistenzgene verfügbar 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler Echter Getreidemehltau- B. graminis Kontrolle Chemische Kontrolle • • Saatgutbeizung Behandlung nach IPS Modell: •Begutachtung von Pflanzen zu bestimmten Zeitpunkten, dann je nach Anzahl befallenener Pflanzen (Befallshäufigkeit bzw Befallsschwere) Entscheidung über Behandlung • Behandlung meist mit Kombinationspräparaten (Morpholine, Triazole, Strobilurine) • Resistenzbildung 953.303 Parasitologie & Pathologie der landw. Kulturpflanzen SS 2008 Grundler
