Authors:	Hammes, Markus Johannes
Title:	Untersuchungen mit Bodenpilzen aus der Rebstock-Rhizosphäre unterschiedlich bewirtschafteter Rebanlagen des Rheingaus unter besonderer Berücksichtigung ihrer Pathogenität
Online publication date:	13-Feb-2009
Year of first publication:	2009
Language:	german
Abstract:	Ziel der Untersuchungen war, Pilze aus geschädigtem und ungeschädigtem Wurzelmaterial konventionell und ökologisch bewirtschafteter Weinbergsböden zu isolieren und diese auf ihre Durchsetzungsfähigkeit gegenüber den anderen Arten bzw. deren Pilzmetabolitsuspensionen unter unterschiedlichen Nahrungsbedingungen zu prüfen und eine eventuelle substratabhängige Verhaltensänderung bei den Spezies in Interaktion festzustellen. Zudem wurde in weiteren In-vitro- Versuchen das pathogene Potenzial der gefundenen Arten gegenüber Vitis spp. getestet. Hintergrund dieser Untersuchungen war die Hypothese, dass Absterbeerscheinungen in Rebanlagen nicht durch die Reblaus per se verursacht werden, sondern dass ein Zusammenhang zwischen der Bewirtschaftungsmethode und dem Schadbild in reblausbefallenen Rebanlagen besteht und dessen Entstehung auf pathogenkonduktive und –suppressive Eigenschaften des Bodens zurückgeführt werden kann. Aus rund 2400 Wurzelproben konnten insgesamt 49 Pilzarten isoliert und bestimmt und mehr als die Hälfte davon in Wurzeln beider Versuchsflächen nachgewiesen werden. Ein Großteil der Pilze wurde sowohl in geschädigten als auch in ungeschädigten Wurzelgeweben identifiziert. Darunter waren Arten, die in der Literatur als Parasiten und Saprobier beschrieben werden, aber auch Arten, die eine andere Lebensweise pflegen oder deren Lebensweise nicht bekannt ist. Mit Hilfe von Interaktionsversuchen auf unterschiedlichen Nährmedien (einem Voll- und einem Mangelmedium) konnte bei den untersuchten Arten teilweise starke substratabhängige Verhaltensänderung in Interaktion mit bestimmten Pilzkolonien festgestellt und auf die Verfügbarkeit von organischem Kohlenstoff zurückgeführt werden. Starke Konkurrenz um organischen Kohlenstoff und dadurch entstehende fungistatische und antibiotische Effekte können in diesem Zusammenhang pathogenkonduktive bzw. pathogensuppressive Bodeneigenschaften fördern oder hemmen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass alle 15 in vitro an Vitis spp. inokulierten Pilze (Absidia glauca, Acremonium kiliense, Aspergillus ustus, Cylindrocarpon magnusianum, Cylindrocarpon sp., Fusarium culmorum, F. detonianum, F. oxysporum, F. sacchari, F. semitectum, Gliocladium roseum, Leptosphaeria coniothyrium, Penicillium expansum, Trichoderma harzianum, T. pseudokoningii), unter denen sich auch als Saprobier bekannte Arten befanden (P. expansum, T. harzianum), selbst bei Verfügbarkeit organischer Kohlenstoffverbindungen im Substrat, gegenüber Vitis spp. ein fakultativ pathogenes Potenzial besitzen. Diese aus In-vitro-Interaktionsversuchen gewonnenen Erkenntnisse geben Hinweise darauf, welchen Einfluss die Bewirtschaftung, insbesondere die Versorgung der Weinbergsböden mit organischem Kohlenstoff, auf fakultativ pathogene Sekundärparasiten in Form von Bodenpilzen und folglich auf die Entwicklung von Schadbildern an durch die Reblaus prädispositionierten Rebpflanzen in vivo haben kann. Aim of the present study was the isolation of fungi from both affected and unaffected root material that was collected from conventionally and ecologically cultivated vineyard soils. The fungi’s assertiveness against other species and their respective fungal metabolite suspensions was determined under different alimentary conditions and possible substrate dependent behavioural changes of the interacting species were investigated. Additionally, the pathogenic potential of the detected species versus Vitis spp. was tested in-vitro. The underlying hypotheses was that growth damages in vineyards was not primarily caused by the grape phylloxera per se. It was rather hypothesized that caused by the pathogen-conductive as well as –suppressive properties of the soil a connection exists between the respective cultivation method and the damage in vines caused by the grape phylloxera. 49 fungi species were isolated and determined from 2400 root samples. More than 50% of them were found in both vineyards and a majority of the fungi could be identified in both diseased and unaffected root tissue. Among them were species that are described in the literature as parasites and saprobes as well as species that either show a different behaviour or their behaviour is completely unknown. In interaction experiments on different culture media (one optimized and one nutrient deficient culture medium) some species showed a strong substrate dependent change in behaviour when interacting with certain fungi colonies. These changes could be traced back to the availability of organic carbon. It was deduced that a strong competition for organic carbon and the resulting development of fungistatic and antibiotic effects presumably can either facilitate or constrain pathogen-conductive and –suppressive soil properties. Additionally it could be shown that all 15 species that were inoculated onto Vitis spp. in vitro (Absidia glauca, Acremonium kiliense, Aspergillus ustus, Cylindrocarpon magnusianum, Cylindrocarpon sp., Fusarium culmorum, F. detonianum, F. oxysporum, F. sacchari, F. semitectum, Gliocladium roseum, Leptosphaeria coniothyrium, Penicillium expansum, Trichoderma harzianum, T. pseudokoningii where P. expansum, T. harzianum are known to be saprobes) possess a facultative pathogenic potential compared to Vitis spp. even when organic carbon compounds are available. The results from the in-vitro interaction experiments provide evidence that the cultivation method, and here especially the supply of organic carbon compounds in the vineyard soils, can influence facultative pathogenic secondary parasites in the form of soil fungi and, thus, the in-vivo damage on grape vines predisposed by the grape phylloxera.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3266
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-18923
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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