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TP 12: Pathogene der Zuckerrübe

In  diesem Teilprojekt wird der Einfluss eines möglichen Klimawandels auf das Schaderregerauftreten an Zuckerrüben exemplarisch an den zwei besonders kritischen bodenbürtigen Pathogenen Rizomania (verursacht durch das Beet necrotic yellow vein virus, BNYVV) und Rhizoctonia solani (Pilz) untersucht.

In Gewächshausversuchen konnte in der Arbeitsgruppe unter anderem erstmals gezeigt werden, dass die Fähigkeit von BNYVV, pflanzliche Resistenz zu überwinden, nicht von der Vektorpopulation und dessen Konzentration abhängt, sondern ausschließlich durch virale Mutationen verursacht wird. Die Bestimmung der Viruskonzentration in den Seitenwurzeln von Zuckerrüben in natürlich infiziertem Boden ergab, dass eine Temperaturerhöhung von 18°C auf 24°C eine Erhöhung der Virusgehalte in resistenten Genotypen verursachte, jedoch eine Abnahme in anfälligen Genotypen. In anderen Versuchsserien wird der Einfluss von  geringeren Unterschieden der Bodentemperatur auf die Virusgehalte in Seitenwurzeln resistenter und anfälliger Zuckerrüben mit einer speziell entwickelten Methodik verglichen (Abb. 1). Die unterschiedlichen Virusgehalte im Zuckerrüben-Blattgewebe in Abhängigkeit von der Temperatur nach mechanischer Inokulation und in resistenten Genotypen in den Seitenwurzeln (siehe oben), könnten auf eine Beteiligung des pflanzeneigenen „RNA-silencing“ Systems an der Rizomaniaresistenz hinweisen. In weiteren Arbeiten ist geplant, diese Hypothese mit molekularbiologischen Techniken zu belegen.

In Feldversuchen wurde gezeigt, dass der Rhizoctonia-Befall durch Vliesabdeckung und Bewässerung und die daraus resultierende Erhöhung von Bodentemperatur und -feuchtigkeit gesteigert wird (Abb. 2). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass beide Parameter einen hohen Einfluss auf die Krankheitsausprägung haben. Durch die Behandlung wurde in den geprüften Sorten, eine Rhizoctonia-anfällige und drei weniger anfällige Hybride, eine Steigerung des Befalls ermittelt, jedoch war keine Überwindung der Resistenz zu verzeichnen. Mit dem Verfahren der Suppressiven Subtraktiven Hybridisierung (SSH) konnten mittels Sequenzierung und Datenbankvergleich bereits mehrere Kandidatengene identifiziert werden, die wahrscheinlich an der Rhizoctonia-Resistenz beteiligt sind.

Zahlreiche andere Experimente wurden und werden zu diesen beiden Pathogenen durchgeführt. Im Rahmen dieses Teilprojektes sind zwei Artikel erschienen, die weitere Informationen bieten (Behn et al. 2011a und 2011b; Bornemann & Varrelmann 2011, Bornemann & Thiele 2012; siehe KLIFF FT3 Publikationen).

Abb.1: Versuchsmethodik (elektrisch betriebene Heizmatten im Boden), um den Virus-Gehalt (BNYVV) in den Seitenwurzeln von Zuckerrüben in Abhängigkeit vom Genotyp (anfällig, Rz1 resistent) und der Bodentemperatur (z.B. 20°C vs. 22°C) zu untersuchen.

Abb.2: Zuckerrüben-Feldversuch mit Vliesabdeckung und Bewässerung, um den Rhizoctonia-Befall in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchtigkeit im Bestand zu erforschen.

Antragsteller: Prof. Dr. M. Varrelmann, IFZ – Institut für Zuckerrübenforschung an der Universität Göttingen

Institut für Zuckerrübenforschung

Bearbeitung: M.Sc. Anneke Behn, M.Sc. Kathrin Bornemann