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Erarbeitung von wissenschaftlichen Ansätzen zur biologischen Kontrolle der Rebenperonospora und für Strategien zu deren Regulierung im ökologischen Weinbau

{Project} Erarbeitung von wissenschaftlichen Ansätzen zur biologischen Kontrolle der Rebenperonospora und für Strategien zu deren Regulierung im ökologischen Weinbau. [Scientific approach to the biological control of grapevine downy mildew.] Runs 2002 - 2003. Project Leader(s): Kassemeyer, Dr. Hanns-Heinz, Staatliches Weinbauinstitut Freiburg.

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Online at: http://www.bundesprogramm-oekolandbau.de/fkz=02OE269

Summary

Im ökologischen Weinbau sind Alternativen für Kupfer zur Bekämpfung der Rebenperonospora dringend erforderlich. Verfahren zur biologischen Bekämpfung sind erwartungsgemäß dann am erfolgreichsten, wenn sie an einer Schwachstelle des Erregers ansetzen. Zur Charakterisierung von Schwachstellen im Infektionszyklus der Rebenperonospora (Plasmopara viticola) wurden mikroskopische und zellbiologische Untersuchungen durchgeführt. Dabei konnten die einzelnen Phasen des Zyklus dargestellt und ihr zeitlicher Ablauf ermittelt werden. Schwachstellen wurden vor allem während des Infektionsprozess vor dem Eindringen des Erregers in die Pflanze gefunden. In dieser Phase liegen Zoosporen vor, die sehr empfindlich auf natürliche Hemmstoffe reagieren. Die cytologischen Untersuchungen wiesen auf die bedeutende Rolle des Zytoskeletts während des Schwärmvorgangs der Zooosporen, deren Anlagerung an die Spaltöffnung und bei der Ausbildung einer Penetrationshyphe hin. Dieser Vorgang kann ebenfalls durch Naturstoffe inaktiviert werden.
Es wurden Testsysteme erarbeitet, mit deren Hilfe Naturstoffe und anorganische Verbindungen auf ihre hemmende Wirkung gegenüber Plasmopara viticola untersucht werden können. Die Testsysteme erlauben einen Quantifizierung der Hemmwirkung und ermöglichen die Prüfung von Substanzen in größerem Umfang.
Schwerpunkt der Suche nach potentiellen Hemmstoffen waren Substanzen aus dem Sekundärstoffwechsel der Pflanze und Bestandteile von tierischen und bakteriellen Membransystemen. Von den pflanzlichen Substanzen erwies sich die Stoffklasse der Sesquiterpenlactone als äußerst interessant. Bei den Bausteinen von Membransystemen sind Alkylphosphocholine und Lipopolysaccharide erfolgversprechend. Aufgrund der Arbeiten zum Zytoskelett zeigte sich, dass Calcium- und Magnesium-Verbindungen potentielle Hemmstoffe sein können. Hier bereitet die Wasserlöslichkeit noch einige Schwierigkeiten für die praktische Anwendung.
Für die Registrierung von Präparaten zur biologischen Bekämpfung der Rebenperonospora wurde ein Prüfschema vorgeschlagen, das eine Differenzierung in Hemmstoffe, die auf den Erreger einwirken, und in Resistenzinduktoren („Pflanzenstärkungsmittel“) ermöglicht.

Summary translation

In ecological viticulture, alternatives for copper as a method for control of downy mildew are urgently needed. Biological control is suspected to be most efficient when related to one of the weak points of the causal agent. In order to characterize weak points in the infection cycle of downy mildew (Plasmopara viticola) microscopical and molecular studies have been performed. In this way the different steps of the infection cycle as well as its time course could be elucidated. During the infection process, weak points were mainly detected prior to the penetration of the agent into the host plant. During this stage the existing zoospores were shown to be highly sensitive against natural inhibitors. Cytological studies have demonstrated an important role of the cytoskeleton during swarming of the zoospores, adhesion of the zoospores to the stomata, and formation of the penetration hyphae. All these steps may be inhibited also by natural metabolites.
Assays were developed in order to study the efficacy of natural metabolites and anorganic compounds against Plasmopara viticola. These assays allow a quantification of possible inhibitory processes and a large-scale study of tester compounds.
When searching for possible inhibitory compounds, main focus was on substances of the secondary metabolism of plants and on compounds of animal and bacterial membranes. Among plant compounds, sesquiterpenlactones proved most promising. Among compounds of membranes alkylphosphocholines and lipopolysaccharides were interesting candidates. Studies on cytoskeletal behaviour showed that calcium and magnesium compounds may act as possible inhibitors. However, all the latter substances are soluble in water, in this way hampering practical application.
For registration of biological fungicides as control agents against downy mildew a scheme of tests is suggested which allows a reliable differentiation between inhibitory substances, efficient against the causal agent, and inducers of resistance, so-called „Pflanzenstärkungsmittel“.

EPrint Type:Project description
Keywords:BÖL, BOEL, FKZ 02OE269, Rebenperonospora, Plasmopara viticola, biologischer Pflanzenschutz, Weinbau, Sesquiterpenlactone, Alkylphosphocholine, Lipopolysaccharide, grapevine downy mildew, biological control, viniculture, sesquiterpenlactones, alkylphosphocholines, lipopolysaccharides
Subjects: Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Research affiliation: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN > Plants > Pflanzenschutz
Research funders: Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN
Germany > Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung - BLE
Related Links:http://www.bundesprogramm-oekolandbau.de, http://www.bundesprogramm.de/fkz=02OE269, http://orgprints.org/perl/search/advanced?addtitle%2Ftitle=&keywords=02OE269&projects=BOEL&_order=bypublication&_action_search=Suchen
Project ID:FKZ 02OE269
Location:Merzhauser Straße 119
79100 Freiburg im Breisgau
Ansprechpartner: Dr. Hanns-Heinz Kassemeyer
Tel.: 0761/40165-30
Email: Hanns-Heinz.Kassemeyer@wbi.bwl.de
Start Date:1 July 2002
End Date:31 December 2003
Deposited By: Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
ID Code:5625
Deposited On:11 Jan 2006
Last Modified:20 Aug 2009 14:27

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