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Resistenzforschung

Phenole gegen den amerikanischen Stachelbeermehltau?


Der amerikanische Stachelbeermehltau ist ein Pilz, der nur die Epidermis seiner Wirtspflanzen befällt. Der von ihm verursachte wirtschaftliche Schaden an anfälligen Pflanzen, Stachelbeeren und auch Schwarzen Johannisbeeren, ist groß. Schon leichte Infektionen der Blätter führen bei den Schwarzen Johannisbeeren zu erheblich verminderten Fruchterträgen. Bei Stachelbeeren werden darüber hinaus auch die Früchte befallen, was zu einem totalen Ernteausfall führen kann. Die von Dr. Rudolf Bauer am Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung in Köln-Vogelsang durchgeführten Züchtungen ergaben einige mehltauresistente Sorten. Dabei wurde die Resistenz der Art Ribes divaricatum auf die Stachelbeere übertragen. Die biochemische Grundlage der Resistenz ist bis heute nicht eindeutig geklärt. Schon Anfang der 70er Jahre sind jedoch Phenole ins Gespräch gekommen. Mit neueren Methoden, insbesondere HPLC-Analyse, wurde am Lehrstuhl für Obstbau versucht, die Resistenzfaktoren der Stachelbeeren zu erforschen. 

Infektionsverlauf und Symptome 

Der Amerikanische Stachelbeermehltau wächst ausschließlich in Epidermiszellen ein. Er überwintert an Stachelbeeren in den Knospen der im Vorjahr infizierten Triebe. Ab Ende April beginnen dann die Infektionen mit asexuellen Konidiosporen. Bei der Johannisbeere ist der Infektionsbeginn etwas verzögert. Für das Pilzwachstum sind wechselnde Feuchtigkeitsverhältnisse, wenn Trockenperioden von kurzen Regen oder Tauperioden unterbrochen werden, und Temperaturen zwischen 5° C und 27° C sehr günstig. Der Pilz wächst mit seinem Mycel auf der Pflanzenoberfläche und dringt nur mit sogenannten Haustorien, das sind spezielle Infektionsorgane, in das Innere der Epidermiszellen ein. Das anfangs weiße Mycel beginnt zu verbräunen und wird schließlich als dichter schwarzbrauner Filz auf allen befallenen Pflanzenteilen erkennbar. Die Folge ist, daß die Triebspitzen verkümmern und teilweise absterben. 

Phenole - biochemische Grundlage der Resistenz? 

Als eine mögliche Ursache der Resistenz wird von einigen Wissenschaftlern vermutet, daß die Epidermiszellen resistenter Pflanzen zu wenig Nährstoffe enthalten. Damit wäre dem Pilz die Ernährungsgrundlage entzogen. Bei Untersuchungen am Lehrstuhl für Obstbau wurde als wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen resistenten und anfälligen Sorten der Gehalt an Chlorogensäuren der Blätter gefunden. In der Literatur wird vielfach eine pilzhemmende Wirkung von Chlorogensäure beschrieben. Demnach könnte es sich um einen präinfektionellen Resistenzfaktor handeln. Aber auch nach erfolgter Infektion versucht die Pflanze sich gegen den Eindringling zu wehren. In diesem Fall bilden sie unterhalb der Infektionsstelle Gerbstoffe. Im Zusammenhang mit dem Mehltaupilz muß diese Reaktion jedoch als vergeblich bezeichnet werden. Es ist durchaus denkbar, daß die unspezifische Abwehrreaktion in Form der Gerbstoffanreicherung bei vielen Pilzen zum gewünschten Erfolg führte und möglicherweise auch bei den "Vorgängern" des heutigen Stachelbeermehltaus wirksam war. Im Lauf der Evolution hat es der Pilz jedoch gelernt, mit dieser Art der Abwehrreaktion fertig zu werden. Da der Pilz mit seinem Mycel nur auf der Pflanzenoberfläche wächst, kommt er mit den Gerbstoffen im Pflanzeninneren überhaupt nicht oder nur sehr selten in Berührung. Die echten Mehltaupilze sind hoch entwickelte Spezialisten. Deshalb ist es durchaus denkbar, daß sie sich im Laufe der Evolution von gerbstoffhaltigen Zellen und Geweben abgewandt haben und den Abwehrmaßnehmen der Pflanze durch besonders rasches Wachstum entgehen.