{"id":49562,"date":"2022-12-02T11:31:08","date_gmt":"2022-12-02T11:31:08","guid":{"rendered":"https:\/\/dev.metos.global\/?page_id=49562"},"modified":"2023-06-21T08:02:58","modified_gmt":"2023-06-21T08:02:58","slug":"disease-models-hemp-linum","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/metos.global\/de\/disease-models-hemp-linum\/","title":{"rendered":"Krankheitsmodelle - Hanf und Linum"},"content":{"rendered":"
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Hanf und Leinsamen <\/b>Krankheitsmodelle\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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SKLEROTINIA-F\u00c4ULE -<\/br>S. sclerotiorum<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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GRAUER SCHMULZ -<\/br>Botrytis cinerea<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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BROWN BLIGHT<\/br>ALTERNARIA SP. TOMCAST<\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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SCHWARZBEINIGKEIT -<\/br>Phoma lingam<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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SEPTORIA-KRANKHEIT -<\/br>Septoria tritici, Septoria nodorum<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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ANTHRACNOSE -<\/br>Colletotrichum<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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DOWNY MILDEW -<\/br>Plasmopara viticola<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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POWDERY<\/br>MILDEW<\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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SPARGELROST -<\/br>Puccinia asparagi<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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STEMPHYLIUM BLATTFLECKENKRANKHEIT -<\/br>Stemphylium versicarium<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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CERCOSPORA-BLATTFLECK -<\/br>C. beticola<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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PURPURFLECKENKRANKHEIT -<\/br>Stemphylium vesicarium<\/em><\/a><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tEmpfohlene Ausr\u00fcstung<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Sklerotinia-F\u00e4ule<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Sklerotinia-F\u00e4ule bef\u00e4llt ein breites Spektrum von Pflanzen, insbesondere nicht verholzende Arten. Sclerotinia-F\u00e4ule wird durch S. sclerotiorum verursacht. Sclerotinia-F\u00e4ule kann Pflanzen in jedem Produktionsstadium befallen, einschlie\u00dflich S\u00e4mlinge, reife Pflanzen und Ernteprodukte. Pflanzen mit alterndem oder abgestorbenem Gewebe sind besonders anf\u00e4llig f\u00fcr eine Infektion.<\/p>

Symptome<\/h3>

Der befallene Bereich einer Pflanze nimmt zun\u00e4chst ein dunkelgr\u00fcnes oder braunes, wasserdurchtr\u00e4nktes Aussehen an und kann dann eine blassere Farbe annehmen. In der Regel entwickelt sich ein dichtes wei\u00dfes, watteartiges Myzel, und die Pflanze beginnt zu welken und stirbt schlie\u00dflich ab. Ruhe- oder \u00dcberlebensstrukturen (Sklerotien) bilden sich \u00e4u\u00dferlich an den befallenen Pflanzenteilen und innerlich in den Markh\u00f6hlen der St\u00e4ngel. Die Sklerotien sind hart, schwarz, unregelm\u00e4\u00dfig geformt, meist 2-4 mm gro\u00df und schwer zu erkennen, sobald sie in den Boden eingedrungen sind.<\/p>

Krankheitsquellen und -ausbreitung<\/h3>

Der Lebenszyklus von\u00a0S. sclerotiorum<\/em>\u00a0umfasst sowohl eine bodenb\u00fcrtige als auch eine luftb\u00fcrtige Phase. Sklerotien von\u00a0S. sclerotiorum<\/em> k\u00f6nnen zehn Jahre oder l\u00e4nger im Boden \u00fcberleben. Sie keimen und bilden kleine trichterf\u00f6rmige Fruchtk\u00f6rper (Apothecien) mit einem Durchmesser von etwa 1 cm. Die Apothecien produzieren luftgetragene Sporen, die eine Infektion verursachen k\u00f6nnen, wenn sie auf einer anf\u00e4lligen Wirtspflanze landen, entweder \u00fcber die Bl\u00fcten oder durch direkte Keimung auf Bl\u00e4ttern. Gelegentlich kann es zu einer Infektion der St\u00e4ngelbasen kommen, wenn sich Pilzstr\u00e4nge (Myzel) direkt aus Sklerotien nahe der Oberfl\u00e4che entwickeln. Neue Sklerotien entwickeln sich in infiziertem Pflanzengewebe, und wenn die Pflanze abstirbt, verbleiben sie auf der Bodenoberfl\u00e4che oder k\u00f6nnen bei der anschlie\u00dfenden Bodenbearbeitung in den Boden gelangen.<\/p>

Bedingungen f\u00fcr eine Infektion<\/h3>

Nach einer K\u00e4lteperiode im Winter keimen die Sklerotien, die in den obersten 5 cm des Bodens \u00fcberwintern, ab dem Fr\u00fchjahr und bilden Apothecien, wenn\u00a0die Bodentemperaturen 10\u00b0C oder h\u00f6her sind und der Boden feucht ist<\/u>. Sklerotien keimen nicht in trockenem Boden oder bei einer Bodentemperatur von \u00fcber 25 \u00b0C. Sklerotien, die weniger als 5 cm in den Boden eingegraben sind, keimen weniger wahrscheinlich. Sobald die Apothecien vollst\u00e4ndig ausgebildet sind,\u00a0die Sporenfreisetzung kann im Licht oder im Dunkeln erfolgen, ist aber temperaturabh\u00e4ngig<\/u>Der H\u00f6hepunkt wird also um die Mittagszeit erreicht. Die Apothecien k\u00f6nnen bei 15 bis 20 \u00b0C etwa 20 Tage \u00fcberdauern, schrumpfen jedoch nach weniger als 10 Tagen bei 25 \u00b0C. F\u00fcr\u00a0bl\u00fchende Kr\u00e4uter, Sporen, die auf Bl\u00fctenbl\u00e4ttern und Staubgef\u00e4\u00dfen landen, keimen schnell<\/u>\u00a0(Keimung innerhalb von 3-6 Stunden und Infektion innerhalb von 24 Stunden) unter optimalen Bedingungen von 15-25\u00b0C, kontinuierlicher\u00a0Blattn\u00e4sse und hohe Luftfeuchtigkeit<\/u>\u00a0innerhalb der Pflanze. Die anschlie\u00dfende Infektion von Bl\u00e4ttern und St\u00e4ngeln h\u00e4ngt davon ab, dass Bl\u00fctenbl\u00e4tter abfallen und an den Bl\u00e4ttern haften bleiben. Das Infektionsrisiko erh\u00f6ht sich, wenn die Bl\u00e4tter feucht sind, da dann mehr Bl\u00fctenbl\u00e4tter anhaften. Infizierte, abgestorbene oder absterbende Bl\u00fctenbl\u00e4tter liefern N\u00e4hrstoffe f\u00fcr das Eindringen des Pilzes in Bl\u00e4tter und St\u00e4ngel. F\u00fcr\u00a0bei nicht bl\u00fchenden Kr\u00e4utern erfolgt die Infektion haupts\u00e4chlich durch Sporen, die aus der Luft direkt auf die Bl\u00e4tter gelangen<\/u>. Die Sporen k\u00f6nnen mehrere Wochen lang auf den Bl\u00e4ttern \u00fcberleben, bis die Bedingungen f\u00fcr eine Blattinfektion g\u00fcnstig sind. Sporenkeimung und Infektion h\u00e4ngen vom Vorhandensein von N\u00e4hrstoffen auf den Bl\u00e4ttern ab, die entweder aus Pflanzenwunden oder aus alterndem Pflanzenmaterial stammen. Wie bei bl\u00fchenden Kr\u00e4utern liegen die optimalen Bedingungen f\u00fcr die Sporenkeimung und Infektion bei 15-25 \u00b0C mit kontinuierlicher Blattn\u00e4sse und hoher Luftfeuchtigkeit. Ist die Infektion der Pflanzen einmal erfolgt, wird ein rascher Krankheitsverlauf durch warme (15-20\u00b0C) und feuchte Bedingungen in dichten Best\u00e4nden beg\u00fcnstigt.<\/p>

Sclerotinia-Infektionsmodell<\/h3>

Pflanzeninfektion durch S. sclerotiorum<\/em><\/h3>

Die karpogene Keimung von Sklerotien wird durch Perioden von\u00a0kontinuierliche Bodenfeuchtigkeit. Auf der Bodenoberfl\u00e4che bilden sich Apothecien, aus denen Ascosporen in die Luft abgegeben werden.<\/u>\u00a0Die Infektion der meisten Kulturpflanzenarten erfolgt haupts\u00e4chlich durch Ascosporen, aber eine direkte Infektion von gesundem, intaktem Pflanzengewebe durch keimende Ascosporen findet normalerweise nicht statt. Stattdessen kommt es nur dann zu einer Infektion von Blatt- und St\u00e4ngelgewebe gesunder Pflanzen, wenn keimende Ascosporen abgestorbene oder alternde Gewebe, in der Regel Bl\u00fctenteile wie abgeschnittene Bl\u00fctenbl\u00e4tter, besiedeln, bevor sie Infektionsstrukturen bilden und in diese eindringen. Die myceliogene Keimung von Sklerotien an der Bodenoberfl\u00e4che kann auch zur Besiedlung von abgestorbenem organischem Material mit anschlie\u00dfender Infektion angrenzender lebender Pflanzen f\u00fchren. Bei einigen Kulturpflanzen, zum Beispiel\u00a0Bei Sonnenblumen kann die myceliogene Keimung von Sklerotien direkt den Infektionsprozess der Wurzeln und des basalen St\u00e4ngels einleiten, was zur Welke f\u00fchrt.<\/u>\u00a0Der Stimulus f\u00fcr die Myzelkeimung und -infektion bei Sonnenblumen ist nicht bekannt, h\u00e4ngt aber wahrscheinlich von N\u00e4hrstoffsignalen in der Rhizosph\u00e4re ab, die von den Wirtspflanzen stammen.<\/p>

Der Infektionsprozess<\/em><\/h3>

Die Infektion von gesundem Gewebe h\u00e4ngt von den\u00a0Bildung eines Appressoriums<\/u>die je nach Wirtsoberfl\u00e4che eine einfache oder komplexe Struktur aufweisen k\u00f6nnen. In den meisten F\u00e4llen ist das Eindringen\u00a0direkt durch die Kutikula<\/u>\u00a0und nicht durch Spalt\u00f6ffnungen. Appressorien entwickeln sich aus terminalen, dichotomen Verzweigungen von Hyphen, die auf der Wirtsoberfl\u00e4che wachsen, und bestehen aus einem Polster aus breiten, mehrseptigen, kurzen Hyphen, die senkrecht zur Wirtsoberfl\u00e4che ausgerichtet sind, an der sie durch Schleim befestigt sind. Komplexe Appressorien werden oft als Infektionskissen bezeichnet. Obwohl fr\u00fchere Forscher davon ausgingen, dass das Eindringen in die Kutikula ein rein mechanischer Prozess ist, gibt es deutliche Hinweise aus Ultrastrukturstudien, dass\u00a0die enzymatische Verdauung der Kutikula spielt ebenfalls eine Rolle<\/u>\u00a0in den Penetrationsprozess. Es ist wenig bekannt \u00fcber\u00a0S. sclerotiorum<\/em>\u00a0Cutinasen, jedoch kodiert das Genom f\u00fcr mindestens vier Cutinase-\u00e4hnliche Enzyme (Hegedus unver\u00f6ffentlicht). Ein gro\u00dfes Vesikel, das vor dem Eindringen an der Appressoriumspitze gebildet wird, scheint w\u00e4hrend des Eindringens in die Wirtskutikula freigesetzt zu werden. Nach dem Eindringen in die Kutikula bildet sich ein subkutikul\u00e4res Vesikel, aus dem sich gro\u00dfe Hyphen ausbreiten, die \u00fcber die subkutikul\u00e4re Wand der Epidermis wachsen und diese aufl\u00f6sen.<\/p>

Infektion durch enzymatische Degradation der Seuchenzellen:<\/span><\/em>\u00a0Oxals\u00e4ure wirkt mit zellwandabbauenden Enzymen wie Polygalacturonase (PG) zusammen, um die Zerst\u00f6rung des Wirtsgewebes zu bewirken, indem sie ein g\u00fcnstiges Umfeld f\u00fcr den PG-Angriff auf Pektin in der Mittellamelle schafft. Dadurch werden wiederum Derivate mit niedrigem Molekulargewicht freigesetzt, die die Expression weiterer PG-Gene induzieren. Tats\u00e4chlich wird die gesamte PG-Aktivit\u00e4t durch Pektin oder aus Pektin gewonnene Monosaccharide wie Galakturons\u00e4ure induziert und durch die Anwesenheit von Glukose unterdr\u00fcckt. Die Untersuchung der Expressionsmuster einzelner Sspg-Gene hat gezeigt, dass das Zusammenspiel der PGs untereinander und mit dem Wirt w\u00e4hrend der verschiedenen Infektionsstadien sehr gut koordiniert ist. (Dwayne D. Hegedus *, S. Roger Rimmer: Sclerotinia sclerotiorum: Wann ist man ein Erreger oder nicht? FEMS Microbiology Letters 251 (2005) 177-184)<\/p>

Bei der Suche nach den klimatischen Bedingungen f\u00fcr die Infektion von S. sclerotiorum m\u00fcssen die Bildung von Apothecien, die Sporenbildung, die direkte Infektion durch Apothecien (auch wenn sie nicht sehr h\u00e4ufig vorkommt) und die Infektion aus etablierten Mycelien durch enzymatischen Abbau der epidemischen Zellen ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>

Apothecienbildung und Sporenbildung<\/span><\/em>\u00a0findet statt, wenn eine\u00a0Regen von mehr als 8 mm<\/u>\u00a0folgt ein Zeitraum von\u00a0hohe relative Luftfeuchtigkeit, die l\u00e4nger als 20 Stunden bei einer optimalen Temperatur von 21\u00b0C bis 26\u00b0C anh\u00e4lt.<\/u><\/p>

Direkte Infektion durch Apothecien<\/em><\/span>\u00a0zu erwarten, nachdem ein\u00a0Blattn\u00e4sseperiode gefolgt von 16 Stunden relativer Luftfeuchtigkeit<\/u>\u00a0h\u00f6her als 90% unter optimalen 21\u00b0C bis 26\u00b0C (\"Appressorieninfektion\"). Ein saprophytisches Wachstum mit anschlie\u00dfender enzymatischer Degradation der Epidermiszellen (\"hydrolytische Infektion\") ist bei einer etwas niedrigeren relativen Feuchtigkeit von 80% \u00fcber einen Zeitraum von 24 Stunden unter optimalen Bedingungen von 21\u00b0C bis 26\u00b0C zu erwarten.<\/p>

Literatur:<\/em><\/p>