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nanoVIR: Neue Viruserkrankungen in Erbsen und Ackerbohnen: Status quo-Analyse und Handlungsempfehlungen

Saucke, Helmut; Seeger, Judith Nora; Astor, Thomas; Böhm, Herwart; Amri Baba, Khalid; Then, Christiane; Heidler, Carolin and Ziebell, Heiko (2019) nanoVIR: Neue Viruserkrankungen in Erbsen und Ackerbohnen: Status quo-Analyse und Handlungsempfehlungen. [nanoVIR: New viral diseases in peas and faba beans: Status quo-analysis und recommendations for the agricultural practice.] Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik, D-Braunschweig und Universität Kassel, FG Ökologischer Pflanzenschutz, D-Witzenhausen .

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249kB

Summary

Das Projekt war mit Untersuchungen zum wirtschaftlichen Status der neuen Viruserkrankung PNYDV (Pea necrotic yellow dwarf virus) in Erbsen (Pisum sativum L.) und Ackerbohnen (Vicia faba L.) befasst. An drei Standorten der Projektpartner Universität Kassel-FÖP, JKI Braunschweig und TI-OL Trenthorst wurden ferndiagnostische Verfahren zur Früherkennung und Schadenserfassung auf Praxisflächen und im Parzellenversuch erprobt. Bei Ackerbohnen wurden die Reflektionsmuster einzelner infizierter Pflanzen im Vergleich zu unsymptomatischen Kontrollpflanzen vermessen. Erstere waren entweder im Gewächshaus mittels virus-infizierter Erbsenblattläuse (Acyrthosiphon pisum) entweder PNYDV-, PEMV- (Pea enation mosaic virus), bzw. mischinfiziert, oder aus dem Kern natürlicher Infektionsnester. Hyper- und multispektrale Bildauswertungen früh PNYDV-infizierter Ackerbohnen ergaben gegenüber der Kontrolle Reflektionsunterschiede im sichtbaren und insbesondere im Nahinfrarotbereich. Erste Vegetationsindex-Berechnungen, wie GNDVI, ließen sich mit Ernteverlusten auf Praxisflächen schwach, aber signifikant korrelieren. Die Ergebnislage aller analogen Versuche zur fernoptischen Symptomerfassung mit Erbsen war insgesamt weniger konsistent. Das Gelbschalen-Monitoring zur Vektor-Phänologie und PNYDV-Virusfracht ergab für die in 5 Untergruppen eingeteilten Fänge von Erbsen-, Wicken- (Megoura viciae), Pfirischblattlaus (Myzus persicae), Aphis-sp.-Gruppe, und Sonstige, in allen Gruppen PNYDV-Nachweise, bis auf M. viciae, jedoch mit erheblichen Schwankungen und ohne erkennbares Muster. Die Punktinfektions-Methode lieferte reproduzierbare Primärinfektionen in Ackerbohnen und teilweise auch in Erbsen. Beide Ackerbohnensorten ’Fuego’ und ’GL-Sunrise’ erwiesen sich als PNYDV und PEMV anfällig. Aber nur bei ’Fuego’ ließ sich nach 7 Wochen sekundäre PNYDV-Ausbreitung auf Nachbarpflanzen bestätigen, während die sekundäre Ausbreitung bei ’GL-Sunrise’ gänzlich fehlte, was auf mögliche epidemiologische Sortenunterschiede bezüglich PNYDV hinweist. Im Gegensatz dazu, trat PEMV-Sekundärverbreitung bei beiden Sorten, sowohl rein- als auch mischinfiziert, auf. Insgesamt führten PNYDV-Einflüsse in Rein- und Mischinfektion zu signifikant geminderter Bildung intakter Wurzelknöllchen und geringerer Ertragsbildung in allen Gewächshaus- und Feldexperimenten sowie den on-farm Erhebungen in Ackerbohnen 2018. Alle genannten Aspekte sind weiter Untersuchungsgegenstand einer Projektverlängerung in 2019 und finden innerhalb des BÖLN (12OE012, 12OE035) statt.

Summary translation

The project gathered basic information concerning the epidemiology and pest status of PNYDV (Pea necrotic yellow dwarf virus) in field pea (Pisum sativum L.) and faba bean (Vicia faba L.). Three partner institutions, namely University Kassel-FÖP, JKI Braunschweig and TI-OL Trenthorst, employed UAV-remote sensing techniques to detect PNYDV-incidence by analyzing reflection patterns of symptomatic PNYDV-fields and experimental plots. In the latter, single infector-plants were inoculated by viruliferous pea aphids (Acyrthosiphon pisum) carrying either PNYDV or PEMV- (Pea enation mosaic virus). The sole and mixed PNYDV-/PEMV infected plants were arranged in a randomized 6 m x 6m grid embedded in faba bean and pea sites. In faba bean, hyper- and multispectral imagery of early PNYDV infections revealed differing reflection patterns in comparison to non-infected controls within the visible as well as the near infrared spectrum. Based on these data, calculated vegetation indices like GNDVI correlated with yield loss data at on-farm sites 2018, offering some potential for aerial assessments. For field pea however, results of analogous field inoculations and remote symptom-detection were less consistent in all trials. Yellow pan trap vector monitoring devided catches into 5 subgroups as pea-, vetch aphid (Megoura viciae), Aphis-sp. group, Myzus persicae and others, showing PNYDV-detections in all groups, except for M. viciae. However, fluctuating virus loads where without consistent patterns. Field inoculations achieved reproducible primary infections in faba bean and partially in pea. Both faba bean varieties ’Fuego’ and ’GL-Sunrise’ turned out to be susceptible to PNYDV and PEMV. However, 7 weeks after inoculation, secondary virus spread of PNYDV to neighboring plants was confirmed in ’Fuego’ only. The absense of any secondary spread in ’GL-Sunrise’ is probably an indication for differing epidemiological traits towards PNYDV. In contrast, secondary virus spread for sole and mixed infected PEMV occurred in both varieties. Significantly distorted root nodule formation as well as declining yield parameters in general, were consistently associated with PNYDV sole- and mixed infections in all greenhouse- and field experiments in faba bean and pea and on-farm surveys 2018 in faba bean. All research aspects are subject to a further investigation period in 2019 within the BÖLN program.

EPrint Type:Report
Keywords:BÖLN, BOELN, BÖL, BOEL, FKZ 15EPS023, FKZ 15EPS070, Viruserkrankungen, Ackerbohnen, Erbsen, PNYDV, Nanovirus, pea necrotic yellow dwarf virus
Subjects: Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds
Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Knowledge management > Education, extension and communication
Research affiliation: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Plants > Pflanzenschutz
Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy
Germany > Federal Research Centre for Cultivated Plants - JKI > Institute for Epidemiology and Pathogen Diagnostics
Germany > University of Kassel > Department of Ecological Plant Protection
Related Links:https://www.bundesprgramm.de, http://orgprints.org/cgi/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=15EPS023&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen, http://orgprints.org/id/saved_search/1633
Deposited By: Saucke, Dr. Helmut
ID Code:36340
Deposited On:12 Aug 2019 11:14
Last Modified:12 Aug 2019 11:17
Document Language:German/Deutsch
Status:Unpublished
Refereed:Not peer-reviewed
Additional Publishing Information:Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen der BMEL Eiweißpflanzenstrategie.
Projektleitung des Teilprojektes FKZ 15EPS070: Dr. Heiko Ziebell, Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik
Bei dem hier eingestellten Schlussbericht /FKZ 15EPS070) handelt es sich um einen Schlussbericht als Weiterung im bestehenden Projektverbund "(Präventive Anbauplanung im Umgang mit der Schädlingsgilde in Ackerbohnen und Erbsen zur Schadensvermeidung und Ertragssicherung („WP1“)“
(FKZ 2815EPS023, 2815EPS056, 2815EPS057).
Die Koordination des Verbundvorhabens hatte Dr. Helmut Saucke, Univeristät Kassel, FG Ökologischer Pflanzenschutz.
Der Gesamtschlussbericht zum Verbundprojekt "Präventive Anbauplanung im Umgang mit der Schädlingsgilde in Ackerbohnen und Erbsen zur Schadensvermeidung und Ertragssicherung („WP1“)“, an dem die Teilprojekte FKZ 15EPS023, 15EPS056 und 15EPS057 beteiligt waren, kann im Volltext unter http://orgprnts.org/36336/ abgerufen werden.

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