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TP 10: Klimaeinfluss auf das Mykotoxinspektrum im Mais

Dieses Teilprojekt befasst sich mit der Frage, ob die prognostizierte Klimaänderung das Vorkommen von Fumonisinen in Mais und Maisprodukten in Niedersachsen verstärken wird. Fumonisine sind gesundheitsgefährdende Mykotoxine (Pilzgifte).

Neben der Auswirkung der Erwärmung auf den fumonisinbildenden Pilz Fusarium verticillioides, der bisher überwiegend in südlichen Anbaugebieten in Europa vorkommt, wird der Einfluss von Interaktionen mit weiteren Fusariumarten mit unterschiedlichen Temperaturoptima untersucht. Hierfür wurde der in Deutschland an Mais bisher dominierende Pilz F. graminearum gewählt, welcher Hauptverursacher der Maiskolbenfäule ist und vor allem die Mykotoxine Trichothecene und Zearalenon bildet.

Erste Ergebnisse in einem Feldversuch zeigten eine deutliche Erhöhung der Befallshäufigkeit und Befallsstärke von F. verticillioides in Mischinokulation mit F. graminearum. Auch die in den Maiskörnern akkumulierten Fumonisinmengen waren nach Mischinfektion deutlich höher als bei Inokulation mit F. verticillioides allein.

In Klimakammern wurden Maiskolben der Mini-Maissorte Gaspe Flint mit Rein- und Mischinokulum von F. verticillioides und F. graminearum inokuliert (Abb. 1). Die Körner und Spindeln wurden auf die Biomasse und den Gehalt an Fumonisin FB1 hin untersucht. Bei höheren Temperaturen (+6°C) stieg die Biomasse von F. verticillioides im Vergleich zu kühleren Klimaszenarien deutlich an. Der Zuwachs wurde sowohl in den Rein- als auch in den Mischkulturen beobachtet, wobei jedoch die gleichzeitige Infektion mit F. graminearum die Kolonisierung des Pflanzengewebes mit F. verticillioides förderte. Die Ergebnisse der Fumonisinbestimmung waren vergleichbar. Auch hier führte das wärmste Klimaszenario zu den höchsten Belastungen mit Fumonisinen, wobei deutlich höhere Fumonisinwerte bei den Mischkulturen im Vergleich zu den Reinkulturen gefunden wurden. Ein Artikel zur Bestimmung der Biomasse von F. verticillioides in Pflanzengewebe ist in den KLIFF FT3 Publikationen zu finden (Nutz et al. 2011).

Abb.1: Misch- und Reiniokulationen unter definierten Klimabedingungen wurden an der Mini-Mais-Pflanze Gaspe Flint durchgeführt. A) Maispflanzen in den Klimakammern, B) Maiskolben zum Zeitpunkt der Inokulation, C) reifer Maiskolben

Antragsteller: Prof. Dr. P. Karlovsky, Georg-August-Universität Göttingen, Abteilung Molekulare Phytopathologie und Mykotoxinforschung

Molekulare Phytopathologie und Mykotoxinforschung/Uni. Göttingen

Bearbeitung: M.Sc. Katharina Döll