Getreidez=FCchtungsforschung Darzau - Gerste

From: Subject: =?Windows-1252?Q?Getreidez=FCchtungsforschung_Darzau_-_Gerste_-_Flugbrand?= Date: Tue, 20 Apr 2004 09:32:16 +0100 MIME-Version: 1.0 Content-Type: multipart/related; boundary="----=_NextPart_000_001C_01C426BA.5E85B510"; type="text/html" X-MimeOLE: Produced By Microsoft MimeOLE V6.00.2800.1409 This is a multi-part message in MIME format. ------=_NextPart_000_001C_01C426BA.5E85B510 Content-Type: text/html; charset="Windows-1252" Content-Transfer-Encoding: quoted-printable Content-Location: http://www.darzau.de/de/projekte/gerste_flugbrand.htm Getreidez=FCchtungsforschung Darzau - Gerste - = Flugbrand

=20 =

English Version=20

Zur=20 Flugbrandkrankheit der Gerste

Die = Flugbrandkrankheit=20 der Gerste (Ustilago nuda; s. Abb) ist eine = samenb=FCrtige=20 Pilzkrankheit, bei der die =C4hren zu einem Brandsporenlager = umgebildet werden. Unter =F6kologischen = Saatgutvermehrungsbedingungen=20 muss diese Krankheit besonders ber=FCcksichtigt werden, da = bereits=20 mehr als 3 flugbrandkranke Pflanzen auf 150m=B2 zu einer Aberkennung des Bestandes = f=FCr die=20 Saatguterzeugung f=FChren.

Unterscheidung der verschiedenen Brandarten = der=20 Gerste=20

Der = Flugbrand=20 (Ustilago nuda =3D loose smut = [Abb.links]) und der=20 Schwarzbrand (Ustilago nigra =3D = false=20 loose smut) weisen die gleichen Krankheitssymptome = auf:=20 fr=FChzeitiges Aufreissen der Brandsporenlager und = verst=E4uben=20 der Sporen. Beim Hartbrand (Ustilago=20 hordei =3D covered smut) dagegen bleiben die=20 Brandsporenlager bis zur Kornreife von einem = H=E4utchen=20 umschlossen. Im Keimungstest gleichen sich allerdings=20 Schwarzbrand und = Hartbrand,=20 da bei diesen beiden das Promycel Sporidien bildet. = Diese=20 beiden rufen Kornkeimlingsinfektionen hervor.=20 Flugbrand bildet dagegen ein Dauermycel = im=20 Embryo.

Symptome = und=20 Krankheitsverlauf

Die = Infektion geht von=20 Sporenlagern aus, die sich auf einer kranken Pflanze = anstelle der=20 Samen gebildet haben. =DCber die Luft gelangen die = Flugbrandsporen auf=20 Narben und Fruchtknoten einer gesunden Gersten.

Die = optimalen=20 Keimtemperaturen f=FCr die Flugbrandsporen auf Narben und = Fruchtknoten=20 in einer gesunden Bl=FCte liegen bei 18-20=B0C und einer = relativen=20 Luftfeuchte von 96-98% ¹. In Regionen mit = geringer=20 Luftfeuchtigkeit wird Flugbrand deshalb auch selten gefunden = ². Wenn die Gerstenbl=FCte bereits best=E4ubt = wurde, die=20 Samenanlagen sich zum Samen umbilden und insbesondere die=20 Samenschale ausgebildet ist, k=F6nnen die Pilzhyphen sie = nicht mehr=20 durchdringen. Sind die Pilzhyphen aber schon eingedrungen, = wachsen=20 sie in den Embryo und bilden dort dickwandige=20 Dauerhyphen³. Daneben ist es auch m=F6glich, dass = Sporen=20 auf dem Bl=FCtengrund direkt durch die Epidermis des =20 Fruchtknotens hindurch wachsen, wodurch eine starke = Sch=E4digung des=20 Embryos stattfindet.

Keimt das = infizierte=20 Korn, so w=E4chst das Pilzmycel im Pericarp haupts=E4chlich=20 intrazellul=E4r, im Endosperm interzellul=E4r, dringt auch = in die=20 Aleuronschicht und besiedelt zuletzt das Scutellum. Von dort = w=E4chst=20 das Mycel interzellul=E4r unmittelbar hinter dem = Vegetationspunkt her,=20 in die Halme, die Bl=E4tter und die =C4hrenanlage, und wird = mit der=20 Internodienstreckung aufw=E4rts getragen ⁴. = Normalerweise=20 geht der Pilz erst in der Bl=FChreife der Wirtspflanze in = den=20 =C4hrenanlagen zur Sporenbildung =FCber.

Umgebungsbedingungen

Wenn die Gerste bei = feucht-warmer=20 Atmosph=E4re und trockenem Boden noch vor dem = =C4hrenschieben=20 geschlossen abbl=FCht so wird die Infektion = unm=F6glich=20 gemacht³. K=FChles Wetter dagegen = verl=E4ngert die=20 Bl=FCtezeit und erh=F6ht insofern die = Infektionsm=F6glichkeit.=20 Bedingungen, welche die Infektion mit Flugbrand = w=E4hrend der=20 Bl=FCte beg=FCnstigen, sind Temperaturen von 18-25=B0C = und 80-100%=20 Luftfeuchte. Bei Temperaturen unter 12=B0C finden = nahezu keine=20 Infektionen mehr statt ⁵. Niedrige = Temperaturen bei=20 der Keimung verhindern den Befall, da nur bei = gen=FCgend hohen=20 Temperaturen der Pilz schnell genug in den Embryo = vordringen=20 kann⁶. Keimt das Getreidekorn bei nahe = 0=B0C dann=20 w=E4chst das Pilzmycel nicht mit. Findet die Keimung = der Gerste=20 bei h=F6heren Temperaturen statt, so dass das = Pilzmycel sofort=20 zum Vegetationspunkt gelangen kann, so k=F6nnen darauf = folgende=20 tiefe Temperaturen den Befall nicht mehr=20 vermindern³.

Lebensdauer von=20 Flugbrandsporen=20

Bei Zimmertemperatur sinkt die = Keimf=E4higkeit schon nach=20 wenigen Monaten stark ab und erlischt nach einem Jahr. = Bei=20 Temperaturen von 0-2=B0C behalten die Sporen bis zu 9 = Monate 50%=20 Keimf=E4higkeit ². W=E4hrend die = Brandsporen bei=20 optimaler Lagerung noch 10 Jahre lang eine gute = Keimrate=20 aufweisen, ist die Lebensf=E4higkeit des Mycels im = Saatgut=20 zeitlich eng begrenzt. Nach einer Lagerdauer von = =FCber 2 Jahren=20 sinkt die Befallsrate der aus dem infizierten Saatgut=20 hervorgehenden Pflanzen=20 ¹⁴.

Hohe Temperaturen um 23=B0C beg=FCnstigen die=20 Brand=E4hrenentwicklung ³. Deshalb f=F6rdert = sp=E4te=20 Aussaatzeit im Fr=FChjahr, sofern sie mit h=F6heren = Temperaturen=20 verbunden ist, auch den Flugbrandbefall. Flugbrand tritt = dann=20 st=E4rker in Sommer- als in Wintergetreide auf. Verschiedene = Bodenarten und Stickstoffd=FCngung haben kaum einen = Einflu=DF auf den=20 Flugbrandbefall ⁷.

Beim Flugbrand handelt es sich also um eine = w=E4rme- und=20 feuchtigkeitsbezogene Gerstenkrankheit.

F=FCr eine fortgesetzte Saatguterzeugung unter = =F6kologischen=20 Anbaubedingungen, bei der keine chemisch-synthetischen=20 Saatgutbehandlungsmittel eingesetzt werden, ist eine = m=F6glichst=20 geringe Anf=E4lligkeit anzustreben. Feucht-warme Witterung = w=E4hrend der=20 Keimung und der Bl=FCte erh=F6ht die Anf=E4lligkeit der = Gerste. Dem kann=20 vom Landwirt durch geschickte Wahl des Saatzeitpunktes mit = f=FCr den=20 Flugbrand zu k=FChlen Temperaturen entgegen gewirkt werden. = Leider=20 kann man sich nicht immer auf eine entsprechend g=FCnstige = Witterung=20 verlassen. Um auch in diesen F=E4llen, den Befall = m=F6glichst gering zu=20 halten, sind Sorten erforderlich, die dem Pilzwachstum unter = nat=FCrlichen Verh=E4ltnissen keinen Angriffspunkt = bieten.

Resistenztypen

Bez=FCglich des Befalls mit = Flugbrand sind=20 bisher folgende verschiedene 'Resistenztypen'=20 bekannt.

"Cleistogamic"-Typ: = Die=20 scheinbare Resistenz (oder auch =20 Pseudo-Resistenz⁸) geht mit einem = geschlossenen=20 Abbl=FChen (Cleistogamie) einher, wodurch die Sporen = nicht an=20 den sich bildenden Samen gelangen k=F6nnen. Bei = cleistogamen=20 Variet=E4ten sind die Schwellk=F6rperchen = (Lodiculae) ganz=20 h=E4utig und dadurch funktionslos ⁹. = Daneben kann=20 bei feucht-warmer Witterung und trockenem Boden die = Bl=FCte=20 bereits in der Blattscheide des Fahnenblattes = stattfinden,=20 wodurch die Infektion ebenfalls unterbunden wird. = Die Sorte=20 'Nudinka' soll cleistogam sein ¹⁰. =
"Coat-Border"-Typ: = Bei dieser=20 Resistenzform kann der Pilz nicht in den Samen = eindringen.=20 Das Vorkommen dieses Typs ist zwar wahrscheinlich, = bisher=20 konnten diese Resistenzen jedoch noch nicht = nachgewiesen=20 werden.
"Embryo-Border"-Typ: = Bei der=20 Embryoresistenz kann der Embryo nicht = befallen werden=20 (z.B. Un8-Resistenz). F=FCr die Embryoresistenz wird = die=20 Geschwindigkeit der Cuticula-Bildung auf den = Integumenten=20 als Ursache diskutiert ⁴. Nach = k=FCnstlicher=20 Infektion ist kein Embryobefall festzustellen. = 'Villa'=20 soll z.B. eine Sorte mit Embryoresistenz sein=20 ¹⁰.
"Hypersense"-Typ: = Eine besondere=20 Resistenzform ist die = =DCberempfindlichkeitsreaktion,=20 die sich durch das Absterben embryonalen Gewebes = =E4u=DFert. Bei=20 starker Infektion erscheinen solche Sorten als=20 hochresistent, da die befallenen K=F6rner absterben. = Bei=20 schwacher Infektion sind sie allerdings = hochanf=E4llig und=20 k=F6nnen auch schon einmal Bl=E4tter mit = Flugbrandsporenlagern=20 aufweisen. Diese =DCberempfindlichkeitsreaktion soll = bei=20 japanischen Herk=FCnften h=E4ufiger sein und bei = diesen zum=20 Absterben der Pflanzen im jungen Entwicklungsstadium = oder zu=20 K=FCmmerwuchs f=FChren ¹¹.
"Escape"-Typ: Bei der = Ausbreitungsresistenz bzw. dem Entwachsen = wird zwar=20 der Embryo befallen, der Vegetationspunkt aber nicht = erreicht (z.B. Un3/6-Resistenz). Bei Sorten mit=20 Ausbreitungsresistenz wird eine Hemmung der = Mycelausbreitung=20 vom Scutellum in den Vegetationspunkt schon = w=E4hrend der=20 Keimlingsentwicklung beobachtet. Dieser Resistenztyp = kann=20 durch Nachweis des Erregers im Embryogewebe = klassifiziert=20 werden. Es handelt sich bei der = Ausbreitungsresistenz also=20 um eine Embryoanf=E4lligkeit mit Altersresistenz=20 ¹². Diese Resistenz ist vielfach = nachgewiesen=20 worden in der Sorte 'Jet' und auch in den = Sorten =20 'Conquest', 'Francette', 'Emir', 'Irania', 'Luna',=20 'Mirena(Emir)', 'Ramona(Emir)',=20 'Tintern(Emir)', 'Uta', 'Excelle' wurde diese = Resistenzform nachgewiesen ¹³.=20

Das aktuelle Projekt zum Flugbrand der=20 Sommergerste:

Im Rahmen eines vom BMVEL gef=F6rderten=20 Forschungsprojektes werden von 2002 bis 2004 die = Sommergersten=20 der Beschreibenden Sortenliste des Bundessortenamtes unter = k=FCnstlichen und=20 nat=FCrlichen Infektionsbedingungen einem Befall ausgesetzt. = In der=20 Vegetationsperiode 2003 konnte die Anf=E4lligkeit der Muster = zum=20 ersten Mal beurteilt werden.

Die nachfolgende Tabelle zeigt das erste = Zwischenergebnis mit=20 den mittleren Befallsgraden in % nach nat=FCrlicher = Infektion mit=20 der Flugbrandherkunft DE-29490 bei erh=F6htem Sporendruck = aus den=20 Erhebungen an den beiden Standorten Darzau und=20 Dottenfelderhof.

Sorte	% U.=20 nuda
Adonis	1,74
Alexis	5,97
Annabell	5,79
~~Apex~~	2,96
Aspen	6,08
Auriga	0,21
Baccara	2,56
Barke	5,27
Baronesse	3,79
Birte	2,60
Braemar	1,75
Brenda	2,43
Cellar	1,47

Sorte	% U.=20 nuda
Chantal	5,19
~~Chariot~~	3,20
Danuta	14,66
~~Derkado~~	3,75
Eunova	1,14
~~Extract~~	6,39
Hanka	1,77
Havanna	0,82
Hendrix	0,76
Henni	4,76
~~Jacinta~~	0,70
Krona	4,71
Madeira	6,17

Sorte	% U.=20 nuda
Madonna	2,87
~~Madras~~	0,31
Maresi	7,73
Marnie	1,72
~~Meltan~~	2,17
Neruda	3,16
Orthega	1,55
~~Otis~~	1,77
Pasadena	1,34
Peggy	3,27
~~Pewter~~	1,23
Prestige	1,90
~~Prolog~~	2,13

Sorte	% U.=20 nuda
Ria	2,75
Ricarda	3,81
~~Roxana~~	5,26
~~Sally~~	3,05
~~Saloon~~	5,49
Scarlett	2,57
Sigrid	0,11
Steffi	0,02
Taiga	3,53
Thuringia	0,47
Tunika	3,32
~~Viskosa~~	8,31
~~Zenobia~~	0,59

Die Sorte Steffi zeigte nur eine einzige mit = Flugbrand=20 befallene Pflanze =FCber alle Wiederholungen hinweg. Als = einzige=20 Handelssorte war nach direkter Inokulation in die Bl=FCte = keine=20 flugbrandbefallene Pflanze bei dieser Sorte aufzufinden. Die = Sorte=20 Steffi wird nun noch gegen=FCber 10 anderen = Flugbrandherk=FCnften=20 getestet. Bei der Sorte Sigrid mit dem n=E4chst geringsten = Befall war=20 ein eindeutiger Befall nach k=FCnstlicher Infektion zu = verzeichnen.=20 Bei dieser sehr kurzen Sorte, die bereits in der = Blattscheide f=FCr=20 Flugbrandsporen nahezu unerreichbar abbl=FCht, kann von = Cleistogamie=20 (geschlossenes Abbl=FChen) gesprochen werden. Alle anderen = Sorten=20 waren mehr oder weniger anf=E4llig und werden zur = Beurteilung der=20 Methode der nat=FCrlichen Infektion und damit verbundenen=20 Anf=E4lligkeitsunterschieden ein weiteres Mal gepr=FCft. = Dass sich nur=20 eine einzige flugbrandresistente Handelssorte gefunden hat,=20 verdeutlicht die Notwendigkeit, f=FCr die Vermehrung unter=20 =F6kologischen Anbaubedingungen von der Z=FCchtung bis zum=20 Konsumgetreide zus=E4tzlich weitere genetische Ressourcen in = der=20 Entwicklung neuer Sommergersten zu = ber=FCcksichtigen.

Parallel zu den Sortenevaluierungen wurden 14=20 Flugbrandherk=FCnfte (Kennzeichung mit Landeskennung und = Postleitzahl=20 in der linken Tabellenspalte) k=FCnstlich in die Bl=FCte von = 12=20 Genbankmustern und Sorten inokuliert (siehe erste = Tabellenzeile).=20 Die nachfolgende Tabelle zeigt das erste Zwischenergebnis=20 hinsichtlich der "Anzahl befallener Pflanzen zur Anzahl=20 aufgelaufener Pflanzen (Anzahl / Anzahl)" aus = inokulierten=20 Karyopsen insgesamt.

Check:=20 Nackta

Un11
=C4thio
pien

Un1
Trebi

Un2
MoB
475

Un12
Ukrai
ne

Un13
Mon-
golei

Un3
She-
wa

Un3/6
Jet

Un6
Kit-
chen

Un8
Free
dom

Un15
Mik1

Un15
Ro-
land

CH-08048

28/44

13/33

2/11

2/18

17/49

1/20

0/10

0/7

0/37

0/40

DE-29490

23/33

13/34

2/6

4/18

9/45

1/40

0/2

0/3

0/12

0/9

0/22

0/36

DE-39398

19/28

2/11

0/2

3/6

9/18

1/4

0/2

0/14

0/2

0/19

1/39

DE-90174

36/36

9/14

9/17

4/18

17/47

0/11

0/1

0/17

0/18

0/29

0/20

AT-01220

25/27

7/23

1/3

2/7

9/32

0/19

0/2

0/5

0/6

0/3

0/19

0/10

PL-00950

26/27

1/8

2/3

3/5

5/30

0/6

0/5

0/10

0/3

0/36

0/30

DK-04200

21/21

4/11

1/13

10/38

0/4

0/2

0/5

0/7

0/10

0/12

0/10

DE-55239

14/19

4/7

0/6

0/17

9/26

0/4

0/14

0/4

0/2

0/20

0/25

DE-61118

28/34

5/16

0/3

4/19

0/44

0/7

0/5

0/6

0/8

0/4

0/18

0/37

DE-64287

27/37

1/20

2/18

0/28

0/3

0/2

0/12

0/5

0/10

0/37

0/21

DE-30453

25/25

6/19

0/7

1/20

0/34

0/15

0/3

0/1

0/15

0/29

0/7

CZ-76701

22/26

13/17

2/2

2/27

0/35

2/11

0/1

0/15

0/4

0/10

0/21

0/19

FR-63039

20/25

2/2

2/6

0/17

0/2

0/4

0/8

0/4

Folgende "Resistenztypen" - 'Muster'=20 erscheinen nach den bisher vorliegenden Zwischenergebnissen = f=FCr eine=20 Flugbrandresistenzz=FCchtung in Deutschland pr=E4destiniert = zu=20 sein: "Un3/6"-'Jet', = "Un 8"-'Freedom' und = "Un15"-'Mik1'.=20 Da aufgrund extremer Auswuchsbedingungen in der Ernte 2002 = teilweise=20 nur sehr wenige Pflanzen aus der k=FCnstlichen Infektion = aufgelaufen=20 sind, werden alle bisher befallsfrei gebliebenen = Kombinationen=20 nachgepr=FCft.

Weitere Erwartungen an das Projekt=20 Sommergerstenflugbrand

Mit Abschluss des Vorhabens im Winter 2004/05 = werden sich=20 gegen=FCber 11 verschiedenen Flugbrandherk=FCnften = befallsfrei=20 gebliebenen Sommergersten benennen lassen, mit denen eine = Z=FCchtung=20 auf Flugbrandresistenz im Hinblick auf den =F6kologischen = Landbau=20 begonnen werden kann. Da die Eignung verschiedener = Resistenztypen=20 erwartet werden kann, ist vorl=E4ufig kein weiterer = Evaluierungsbedarf=20 an genetischen Ressourcen erforderlich. Weil es sich aber um = nicht=20 an die heutigen regionalen Anbaubedingungen angepasste = Gersten=20 handelt, wird eine Vorz=FCchtung (Prebreeding) erforderlich = werden, um=20 die Resistenztypen zun=E4chst auf ein entsprechendes = Anbauniveau=20 anzuheben.

Ergebnisse aus Evaluierungen von=20 Wintergersten

Im Rahmen des Bundesprogramm =D6kologischer = Landbau wurde=20 von Dr.=20 Hartmut Spie=DF (IBDF) am Dottenfelderhof und in Darzau = bereits der=20 gr=F6=DFte Teil der in Deutschland zugelassenen = Handelssorten unter=20 nat=FCrlichen und k=FCnstlichen Infektionsbedingungen mit = dem Inokulum=20 DE-61118 gepr=FCft. Nachfolgende Tabelle gibt einen = =DCberblick =FCber den=20 Status der Anf=E4lligkeit in drei Gruppen.

Alissa

Allegra

Angela

Angora

Arkona

Artist

~~Astrid~~

Aviron

Babylone

Barcelona

Biggi=20 (A)

Bombay

Bonita=20 (A)

Camera

Candesse

Carola

Carrero=20 (?)

Catania

Cita

Clara

Cleopatra

Cornelia

Cosima

Duet

Edda

Elfe

Fee

Franziska

Gerval

Gilberta

Goldmine

Grete

Gudrun (A)

Hanna

~~Hiberna~~

Holli (A)

Horma

Ibiza (A)

~~Igri~~

Intro

Isolde

Jasmin

Jolante

Julia