Phytoplasmen

Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe Obstkrankheiten ist die Bearbeitung von Obstphytoplasmosen: Apfeltriebsucht (apple proliferation AP), Steinobstvergilbung (European stone fruit yellows ESFY) sowie Birnenverfall (pear decline PD). Darüber hinaus wird an der Identifizierung Flavescence dorée-ähnlicher Phytoplasmen in der Umgebung von Weinbergen gearbeitet (Projekt: InvaProtect).

Die Phytoplasmen sind zellwandlose Bakterien, die nur im Phloem befallener Pflanzen vorkommen. Sie werden durch Phloem-saugende Insekten (Psylliden, Zikaden) übertragen. Wir entwickeln umweltfreundliche Bekämpfungsstrategien gegen die weitere Ausbreitung dieser Krankheiten. Dies fängt mit einer guten Pathogendiagnose und einer molekularen Charakterisierung der Phytoplasmen an. Des Weiteren identifizieren wir die übertragenden Insekten und erforschen die genauen Übertragungsparameter. Auf der Pflanzenseite versuchen wir mit Hilfe genetischer und induzierter Resistenz die Schädigung durch die Phytoplasmen zu minimieren.

Typische Symptome der Apfeltriebsucht sind Hexenbesen (Abb. 1) und vergrößerte Nebenblättern. Der wirtschaftliche Schaden der Krankheit entsteht durch die Kleinfrüchtigkeit, die eine Vermarktung der Früchte unmöglich macht. Das Phytoplasma (Candidatus Phytoplasma mali) wird durch den Blattsauger Cacopsylla picta (Abb. 2) sehr effizient übertragen.

Abb. 1 Hexenbesen

Abb. 2 Cacopsylla picta

Die Steinobstvergilbung ESFY ist eine Quarantänekrankheit, die vor allem bei Aprikose und Pfirsich große wirtschaftliche Schäden durch Absterben der Bäume hervorruft. Typische Symptome sind im Sommer ein chlorotisches, konisches Blattrollen (Abb. 3) und im Spätwinter ein vorzeitiges Austreiben der Blätter. Das Phytoplasma (Candidatus Phytoplasma prunorum) wird durch den Blattsauger Cacopsylla pruni (Abb. 4) sehr effizient übertragen.

Abb. 3 Blattrollen durch ESFY

Abb. 4 Cacopsylla pruni

Eine nahe verwandte Krankheit ist der Birnenverfall (pear decline, PD). Er kann zu einem mehr oder weniger schnellen Absterben der Birnen führen. Die Symptome wie Rotlaubigkeit (Abb. 5) sind jedoch unspezifisch und ein sicherer Nachweis erfordert einen molekularen Test. Das Phytoplasma (Candidatus Phytoplasma pyri) wird durch verschiedene Birnlattsauger übertragen: Cacopsylla pyri (Abb. 6), Cacopsylla pyricola und eventuell auch durch Cacopsylla pyrisuga.

Abb. 5 Rotlaubigkeit

Abb. 6 Cacopsylla pyri

Phytoplasmen in vitro

Da Phytoplasmen nicht kultivierbar sind, müssen die Forschungsarbeiten immer mit der ganzen infizierten Pflanze bzw. mit dem Insekt durchgeführt werden. Hierzu ist am AlPlanta die pflanzliche Gewebekultur als Plattformtechnologie etabliert. In diesem in vitro System testen wir sowohl die genetische Resistenz von Apfelunterlagen-Genotypen als auch den Effekt bakterieller und pilzlicher Endophyten (Abb. 7).

Abb. 7 In vitro Pfropfung von Phytoplasma-infizierter Pflanze auf Testpflanze
zum Screening von genetischer und induzierter Resistenz im Labor

Aktuelle Projekte

  • Entwicklung Apfeltriebsucht-resistenter Unterlagen (Förderung durch Projekt SMAP der Provinz Trentino und des Istituto Agrario di San Michele sowie des Fonds für die Entwicklung ländlicher Räume in Rheinland-Pfalz FELR und Hausmittel)

    Bekämpfung von Obstphytoplasmosen mittels Endophyten (Förderung durch Stiftung Rheinland-Pfalz für Innovation sowie des Fonds für die Entwicklung ländlicher Räume in Rheinland-Pfalz FELR)

    Einsatz von pflanzenbürtigen Infochemikalien zur Bekämpfung von Obstphytoplasmosen mittels Repellenzstrategien (Förderung ZIM Kooperationsprojekt sowie Fonds für die Entwicklung ländlicher Räume in Rheinland-Pfalz FELR; Projekte abgeschlossen)

    INTERREG V-Projekt InvaProtect: Nachhaltiger Pflanzenschutz gegen invasive Schaderreger im Obst- und Weinbau

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