terscheidung der Rebphytoplasmen ist erst seit Anfang der 1990er Jahre möglich, durch den Einzug der molekularbiologischen

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1 Zehn Jahre Monitoring der Vergilbungskrankheiten der Rebe Sanja Baric, Christine Kerschbamer, Versuchszentrum Laimburg Armin Morandell, Pflanzenschutzdienst Bozen Die Vergilbungskrankheiten der Rebe werden durch winzige Bakterien aus der Gruppe der Phytoplasmen hervorgerufen. Diese Krankheitserreger besiedeln die Zellen der Leitbahnen, wobei die Nährstoffversorgung, der Wasser- und der Hormonhaushalt der befallenen Rebstöcke gestört werden. Dadurch können für die Weinbauern erhebliche wirtschaftliche Verluste entstehen. Zwei Vergilbungskrankheiten Im europäischen Weinbau treten gegenwärtig zwei durch Phytoplasmen verursachte Vergilbungskrankheiten auf: die Schwarzholzkrankheit und die Goldgelbe Vergilbung. Beide Krankheiten wurden in den 1950er Jahren beschrieben. Die Goldgelbe Vergilbung, auch bekannt als Flavescence dorée, wurde zuerst in Frankreich entdeckt und breitete sich in den folgenden Jahrzehnten auch in Italien aus. In den 1990er Jahren wurde in mehreren Regionen Norditaliens, wie Piemont, Ligurien, Lombardei, Venetien, Friaul- Julisch Venetien und Emilia-Romagna, ein erheblicher Krankheitsbefall gemeldet. Die Schwarzholzkrankheit wurde erstmals im Moselgebiet als Vergilbungskrankheit und in Frankreich als Bois noir beschrieben. Auch in Südtirol wurde bereits 1964 von Franz Zelger ein Krankheitsbild der Vergilbung beobachtet (Obstbau*Weinbau 1/1964, S. 6-7). In diesem Fall kann der genaue Erreger aber nicht mehr zugeordnet werden, denn beide Vergilbungskrankheiten weisen sehr ähnliche Symptome auf, weshalb diese nicht als Unterscheidungsmerkmal herangezogen werden können. Die Krankheitszeichen sind folgende: verfrühte Blattverfärbung (rot bei Rotweinsorten, gelb bei Weißweinsorten), Einrollen der Blattspreiten nach unten, unverholzte Triebe (oft mit Pusteln) sowie Welken und Schrumpfen der Trauben. Eine genaue Bestimmung und Un- Übertragung terscheidung der Rebphytoplasmen ist erst seit Anfang der 1990er Jahre möglich, durch den Einzug der molekularbiologischen Analysemethoden in Pflanzenschutzlaboratorien. Die beiden Vergilbungskrankheiten der Rebe werden nicht nur von zwei unterschiedlichen Phytoplasmenarten hervorgerufen, sondern auch von verschiedenen Zikadenarten übertragen, weshalb sie sich in ihrer Epidemiologie unterscheiden. Zudem kann jede der Krankheiten durch infiziertes Veredelungsmaterial verbreitet werden. Der Überträger der Goldgelben Vergilbung ist die Amerikanische Rebzikade (Scaphoideus titanus), deren bevorzugte Wirtspflanze die Rebe ist. Diese Zikadenart nordamerikanischen Ursprungs wurde in den 1960er Jahren nach Südfrankreich eingeschleppt und sehr bald als Vektor der Goldgelben Vergilbung erkannt. Mittlerweile kommt die Amerikanische Rebzikade in vielen europäischen Weinbaugebieten vor. Während der Aufnahme von Pflanzensaft kann sie sich an einer von der Goldgelben Vergilbung befallenen Rebe infizieren und das Phytoplasma in Folge auf einen gesunden Rebstock übertragen. Dadurch kann es zu explosionsartigen Ausbreitungen der Krankheit kommen. Die Winden-Glasflügelzikade (Hyalesthes obsoletus) wurde 1994 von Michael Maixner als Überträger der Schwarzholzkrankheit identifiziert. Die Winden-Glasflügelzikade (Hyalesthes obsoletus). 142

2 Diese Art bevorzugt krautige, in Rebanlagen vorkommende Pflanzen, wie Brennnessel und Ackerwinde und kommt nur gelegentlich auf Rebstöcken vor. Die Übertragung der Schwarzholzkrankheit durch die Winden-Glasflügelzikade erfolgt von den krautigen Wirtspflanzen auf den Rebstock, während eine Übertragung des Phytoplasmas von Rebe zu Rebe als unwahrscheinlich gilt. Deshalb ist die Ausbreitung der Schwarzholzkrankheit in der Regel eher langsamer als jene der Goldgelben Vergilbung. Amerikanische Rebzikade (Scaphoideus titanus). Überwachungsprogramm in Südtirol Aufgrund der epidemiologischen Unterschiede müssen für die beiden Vergilbungskrankheiten der Rebe verschiedene phytosanitäre Maßnahmen ergriffen werden. Das Ministerialdekret Nr vom 31. Mai 2000 sieht eine verpflichtende Bekämpfung der Goldgelben Vergilbung auf dem gesamten Staatsgebiet vor. Die regionalen Pflanzenschutzdienste wurden dazu verpflichtet, ein Überwachungsprogramm für das Auftreten des Krankheitserregers sowie des Vektors einzuführen. Die Umsetzung eines solchen Programms erfordert allerdings den Zugang zu molekularbiologischen Diagnoseverfahren. In Südtirol wurde daher eine Zusammenarbeit zwischen dem Landespflanzenschutzdienst und dem im Jahr 2001 am Versuchszentrum Laimburg gegründeten Molekularbiologischen Labor angeregt. Die Dringlichkeit für die Umsetzung des Überwachungsprogramms lag auch darin begründet, dass zu Beginn der 2000er Jahre in der Nachbarprovinz Trentino bereits sowohl der Erreger der Goldgelben Vergilbung als auch sein Überträger vorgefunden wurden. Im Sachbereich Molekulare Diagnostik wurde gleich nach Aufnahme des Laborbetriebs im Jahr 2002 eine DNA-Nachweismethode für die Vergilbungskrankheiten der Rebe eingeführt. In der ersten Zeit beruhten die Analysen für den Nachweis der beiden Vergilbungskrankheiten auf einer aufwändigen, sogenannten nested PCR-RFLP-Methode, die von der Italienischen Nationalen Arbeitsgruppe für Rebphytoplasmen empfohlen wurde. Diese Nachweismethode wurde vor zwei Jahren durch ein real-time PCR- Verfahren ersetzt, das einen gleichzeitigen Nachweis beider Krankheitserreger sowie eines DNA-Abschnittes der Wirtspflanze, als interne Kontrolle für die Qualität der Nachweisreaktion, beinhaltet. Die real-time PCR-Methode zeichnet sich durch eine größere Zuverlässig- 4/2012 keit aus und erlaubt einen höheren Probendurchsatz. Beiden Methoden gemeinsam ist die Gewinnung des Erbguts (= DNA) aus den zu untersuchenden Blattproben zu Beginn des Testverfahrens. Die DNA-Isolate können dann für die Nachweisreaktion, aber auch für weitere Untersuchungen, wie die Erreger-Typisierung, herangezogen werden. Die Probenahme im Rahmen des Überwachungsprogramms der Vergilbungskrankheiten der Rebe liegt in der Kompetenz des Landespflanzenschutzdienstes. Die Rebanlagen mit Vergilbungskrankheitsverdacht werden entweder direkt von den betroffenen Weinbauern oder durch die Mitarbeiter des Südtiroler Beratungsrings gemeldet. Zudem werden von Seiten des Landespflanzenschutzdienstes regelmäßige Kontrollbegehungen zum Auffinden verdächtiger Rebstöcke durchgeführt. In den bisher betroffenen Anlagen, die über das gesamte Weinbaugebiet Südtirols verbreitet waren, wurden schließlich selektiv repräsentative Stichproben von symptomatischen Stöcken entnommen und die Blattproben noch am selben Tag an das Molekularbiologische Labor überstellt. In einigen Fällen wurden auch nicht-symptomatische Reben beprobt. Insgesamt wurden im Rahmen des Überwachungsprogramms 702 Stichproben über den Zehnjahreszeitraum analysiert, wobei die Probenzahl zwischen den Jahren schwankte und im Groben die Befallsstärke im Weinbaugebiet widerspiegelte (Tabelle). Die Testungen im Molekularbiologischen Labor zeigten, dass die beobachteten Vergilbungssymptome während der gesamten Überwachungsperiode fast ausschließlich auf den Erreger der Schwarzholzkrankheit zurückzuführen waren: 569 der untersuchten Stichproben (81,1%) wurden positiv auf das Phytoplasma der Schwarzholzkrankheit getestet. In nur 2 Proben (0,3%) wurde in Südtirol die Goldgelbe Vergilbung nachgewiesen, während in den restlichen Stichproben kein Phytoplasma gefunden wurde. 143

3 Tabelle: Anzahl der Stichproben, bei denen das Phytoplasma der Schwarzholzkrankheit (SH) nachgewiesen wurde (vor dem Schrägstrich) und der insgesamt analysierten Stichproben (nach dem Schrägstrich). In zwei Einzelfällen wurde das Phytoplasma der Goldgelben Vergilbung (GV) gefunden (durch Pluszeichen von SHpositiven Stichproben getrennt). Rebsorte Jahr gesamt % infiziert 1 Chardonnay 15/17 9/10 20/22 20/20 23/25 45/50 13/16 35/43 23/26 50/55 253/284 89,1 2 Blauburgunder 2/6 0/1 8/8 19/23 13/13 14/15 1/1 1/4 2/2 2/4 62/77 80,5 3 Lagrein 2/2 4+1/5 11/25 18/18 15/15 5/9 1/1 1/4 2/2 1/1 60+1/82 74,4 4 Ruländer 2/2 1/1 4/4 10+1/12 5/5 11/14 2/2 0/1 2/2 4/9 41+1/52 80,8 5 Zweigelt 7/7 2/3 1/1 2/2 6/6 13/14 3/4 3/3-2/2 39/42 92,9 6 Kerner 5/5 2/2 1/1 3/3 2/2 2/3 2/ /3 20/21 95,2 7 Gewürztraminer - 2/2 2/3 5/5 2/2 2/2 1/ /2 14/19 73,7 8 Sauvignon blanc - - 3/6 3/4 2/3 2/ /1-11/17 64,7 9 Vernatsch - - 0/2 1/3 5/6 2/3-2/ /16 62,5 10 Merlot 0/ /7 2/2-0/2 0/ /15 53,3 11 Riesling /2 4/5 2/2 2/4-0/1 10/14 71,4 12 Silvaner 2/3 2/ /1-1/ /4 10/11 90,9 13 Müller-Thurgau - 1/ /2 0/1 4/5-1/1-8/10 80,0 14 Cabernet Sauvignon - - 3/6 2/2 1/ /9 66,7 15 Weißburgunder 1/ /1 1/1 1/4 1/ /8 62,5 16 Grüner Veltliner - - 1/1-1/1 0/1 0/ /4 50,0 17 Marienfelder / /2 100,0 18 Blauer Portugieser - 1/ / /2 100,0 19 Cabernet franc / /1 100,0 20 Garmaret - 1/ /1 100,0 21 Kernling / /1 100,0 22 Mittervernatsch - - 1/ /1 100,0 23 Rosenmuskateller / /1 100,0 24 Tafeltraube - - 0/ /1 0,0 25 Unterlagsrebe - - 0/ /4 0,0 26 Ohne Sortenangabe - - 0/4 0/ / /7 14,3 Gesamt SH 36/46 25/29 55/89 94/106 85/89 101/124 32/42 44/62 31/34 66/81 569/702 81,1 Gesamt GV 0/46 1/29 0/89 1/106 0/89 0/124 0/42 0/62 0/34 0/81 2/702 0,3 Dreiviertel der getesteten Proben stammten von fünf Rebsorten: Chardonnay, Blauburgunder, Lagrein, Ruländer und Zweigelt, die besonders anfällig für die Schwarzholzkrankheit zu sein scheinen. Die Rebsorte Vernatsch hingegen ist trotz ihrer großen Anbaufläche nur sehr selten symptomatisch und somit nur wenige Male beprobt worden. In Hinblick auf die Goldgelbe Vergilbung kann die Lage als positiv angesehen werden. Dieser Krankheitserreger hat sich in Südtirol noch nicht etabliert, obwohl in der Nachbarprovinz Trentino der Anteil der Stichproben mit dem Phytoplasma der Goldgelben Vergilbung mittlerweile auf 19% angestiegen ist (Presseaussendung der Stiftung Edmund Mach in St. Michael an der Etsch vom ). Erforschung der Schwarzholzkrankheit in Südtirol Grundsätzlich wird die Schwarzholzkrankheit im Vergleich zur Goldgelben Vergilbung als weniger problematisch angesehen. Dennoch sorgte die Schwarzholzkrankheit in den vergangenen Jahren in vielen Weinbaubetrieben Südtirols für Besorgnis, waren doch in einzelnen Anlagen bis zu 40% der Rebstöcke von dieser Krankheit betroffen. Aus diesem Grund beteiligte sich das Molekularbiologische Labor des Versuchszentrums Laimburg nicht nur am Überwachungsprogramm, sondern auch an Forschungsprojekten zum besseren Verständnis der Epidemiologie der Schwarzholzkrankheit in Südtirol. So wurde im Labor ein eigener Schnelltest für die Typisierung des Phytoplasmas der Schwarzholzkrankheit entwickelt (European Journal of Plant Pathology 124/2009, S ). Dadurch konnte nachgewiesen werden, dass in Südtirol zwei verschiedene Stämme des Erregers der Schwarzholzkrankheit vorkommen ( Brennnessel -Typ oder tuf Typ I und Ackerwinde -Typ oder tuf Typ II) (Vitis 46/2007, S ). Diese können jeweils mit den beiden wichtigsten Wirtspflanzen der Winden-Glasflügelzikade in Zusammenhang gebracht werden. Durch die Analyse von DNA- Isolaten konnte über einen Zeitraum von zehn Jahren verfolgt werden, wie sich die Verbreitung der beiden Erregerstämme in Südtirol verändert hat. Während in den Jahren 2002 und 2003 bei den auf Schwarzholzkrank- 144

4 4/2012 heit positiv getesteten Reben noch ausschließlich der Brennnessel -Typ nachgewiesen wurde, breitete sich seit dem Jahr 2004 in den Südtiroler Rebanlagen der Ackerwinden -Typ aus und erreichte eine durchschnittliche Häufigkeit von 20% (siehe Grafik). Zum besseren Verständnis der epidemiologischen Zusammenhänge zwischen dem bakteriellen Erreger der Schwarzholzkrankheit und der Winden-Glasflügelzikade, welche den Erreger überträgt sowie möglichen Wirtspflanzen der Zikade, wurden zwischen 2005 und 2008 in Zusammenarbeit mit der Sektion Pflanzenschutz des Versuchszentrums Laimburg mehr als 650 Individuen des Insekten-Vektors und rund 370 krautige Unterwuchspflanzen (41 verschiedene Arten) aus befallenen Rebanlagen auf das Vorhandensein des Erregers der Schwarzholzkrankheit untersucht (Vitis 48/2009, S ). Dabei wies im Schnitt jedes vierte Individuum der Winden-Glasflügelzikade das Phytoplasma der Schwarzholzkrankheit auf. Bei der Untersuchung der krautigen Pflanzen konnte das Vorhandensein des Erregers in einigen Wirtspflanzen der Glasflügelzikade (Ackerwinde, Brennnessel, Löwenzahn, Vogel-Knöterich, Leimkraut, Natternkopf) auch für Südtirol bestätigt werden. Diese Ergebnisse verdeutlichten die Notwendigkeit einer effizienten Unkrautbeseitigung in den Rebanlagen, insbesondere der Brennnessel und der Ackerwinde, als Maßnahme zur Eindämmung der Ausbreitung der Schwarzholzkrankheit. Dennoch stellte sich die Frage, ob in Südtirol ausschließlich die Winden-Glasflügelzikade das Phytoplasma der Schwarzholzkrankheit überträgt, oder ob auch andere Zikadenarten daran beteiligt sein könnten. In Zusammenarbeit mit Wolfgang Schweigkofler (Sektion Pflanzenschutz) wurde dieser Frage nachgegangen, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Gattung Reptalus gelegt wurde. In anderen geographischen Regionen wurde nämlich bei einigen Vertretern dieser Gattung das Phytoplasma der Schwarzholz- Typische Blattsymptome der Vergilbungskrankheiten der Rebe. 145

5 Analyse zum Nachweis der Goldgelben Vergilbung unterzogen werden. Im Jahr 2011 wurden bereits rund 140 Individuen von Gelbfallen isoliert und im Molekularbiologischen Labor getestet. Bisher wurde bei keiner einzigen Probe der Erreger der Goldgelben Vergilbung nachgewiesen. In einem ersten Schritt zum Nachweis der Erreger der Vergilbungskrankheiten der Rebe müssen die Blattadern präpariert werden. krankheit nachgewiesen und für eine Art gar die Übertragung des Erregers unter experimentellen Bedingungen gezeigt. Im Molekularbiologischen Labor wurden insgesamt 300 Reptalus sp.-individuen analysiert. Diese wurden zwischen 2007 und 2010 in mehreren Südtiroler Anlagen mit symptomatischen Rebstöcken (oder in deren unmittelbaren Nachbarschaft) gefangen. Mit einer Infektionsrate von 0,3% konnte für Südtirol festgestellt werden, dass von der Reptalus-Zikade vorerst keine Gefahr der Verbreitung der Schwarzholzkrankheit ausgeht. Beobachtung und Untersuchung der Amerikanischen Rebzikade Das Überwachungsprogramm der Ver- Grafik: Übersicht über die in den letzten 10 Jahren gefundenen Schwarzholz-Phytoplasma-Typen. gilbungskrankheiten der Rebe beinhaltet nicht nur die Erfassung und Analyse von Rebstöcken mit Vergilbungssymptomen, sondern auch die Beobachtung des Auftretens des Vektors der Goldgelben Vergilbung, der Amerikanischen Rebzikade. Zu diesem Zweck werden seit 2003 Gelbfallen aufgestellt und von einer Arbeitsgruppe, bestehend aus Mitarbeitern des Landespflanzenschutzdienstes, des Südtiroler Beratungsrings und des Versuchszentrums Laimburg, ausgewertet. Bis 2009 wurde in Südtirol kein einziges Individuum der Amerikanischen Rebzikade gefunden. Im Jahr 2010 wurden im südlichsten Landesteil die ersten Individuen dieser Zikadenart auf Gelbfallen entdeckt. Davon konnten vier einer molekularbiologischen Schlussfolgerungen Das Auftreten der Amerikanischen Rebzikade ist derzeit noch auf ein kleines Gebiet im Süden Südtirols beschränkt. In diesen Zonen wird das Monitoring intensiviert und neben der sorgsamen Beobachtung der Vektorpopulation werden auch umfangreichere Beprobungen und Analysen von Rebstöcken mit Vergilbungssymptomen notwendig sein. Bisher ist der Erreger der Goldgelben Vergilbung in Südtirol zwar noch nicht gängig, sollten aber im Verbreitungsgebiet der Amerikanischen Rebzikade Rebstöcke auftreten, die von diesem Phytoplasma befallen sind, könnte sich die Krankheit rasch ausbreiten. Eine schnelle und zuverlässige Identifizierung der Phytoplasmenart ist somit von höchster Bedeutung, um rechtzeitig Maßnahmen zur Eindämmung der Krankheit treffen zu können. Im Falle der Goldgelben Vergilbung ist die Entfernung eines jeden infizierten Rebstocks erforderlich und verpflichtend, um potenzielle Infektionsherde zu beseitigen. Die Erfahrungen in den anderen Weinbauregionen haben gezeigt, dass die Goldgelbe Vergilbung zwar sehr ernst zu nehmen ist, ihre Ausbreitung jedoch durch rechtzeitiges und gezieltes Handeln begrenzt werden kann. Ein wichtiger Schritt hierfür ist auch die Mitarbeit der Weinbauern bei der Erkennung und Meldung von verdächtigen Fällen von Vergilbungskrankheiten beim Landespflanzenschutzdienst im Amt für Obst- und Weinbau, Brennerstraße 6, Bozen, Tel. 0471/415086, Fax 0471/415117,