DIE BIOLOGIE DER SCHADPILZE

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1 Mit freundlicher Unterstützung von Lebendiges Wissen für den Pflanzenschutz: anschaulich, verständlich, einprägsam Pflanzenschutz setzt Wissen voraus. Fundierte Kenntnisse über die Lebens- und Entwicklungsbedingungen von Schaderregern, insbesondere von parasitären Pilzen, sind nötig, um Pflanzenkrankheiten rechtzeitig erkennen und gezielt behandeln zu können. Die Video-Edition Die Biologie der Schadpilze erleichtert diesen Wissenserwerb. In einer sehr anschaulichen, abwechslungsreichen Mischung aus fotorealistischen 3D-Animationen und Realaufnahmen, verständlich und einprägsam kommentiert, gewinnt der Zuschauer einen faszinierenden Einblick in die Lebenszyklen wichtiger Schadpilze ein hervorragendes Beispiel spannender Wissenschaftskommunikation. Zielgruppen: Studenten, Landwirte, Fachberater, Lehrkräfte Bisher erschienen: Vol.1: Pilzkrankheiten des Getreides und ihre Erreger (3 Videos). Auf DVD und VHS erhältlich In Vorbereitung: Pilzkrankheiten der Zuckerrübe im Raps im Obst- und Weinbau Institut für Phytopathologie der Christian-Albrechts-Universität Kiel Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet, Dr. Holger Klink (Hrsg.) DIE BIOLOGIE DER SCHADPILZE Vol.1: Pilzkrankheiten des Getreides und ihre Erreger (3 Videos) 1.1 Septoria-Blattdürre 1 Herausgeber und wissenschaftliche Beratung: Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet, Dr. Holger Klink Institut für Phytopathologie der Christian-Albrechts-Universität Kiel, Hermann-Rodewald-Str. 9, Kiel Tel.: 0431/ oder -4586; Fax: javerreet@phytomed.uni-kiel.de oder: hklink@phytomed.uni-kiel.de Filmproduktion und Konzept: STUMM-FILM Dr. Rolf Stumm Medien GmbH Martin-Luther-Str. 55, D Ludwigsburg info@stummfilm.de Homepage: Vertrieb: aid-vertrieb DVG Birkenmaarstr. 8, D Meckenheim Tel.: 02225/ oder 02225/ Fax: 02225/ Bestellung@aid.de 2001 Institut für Phytopathologie der Christian-Albrechts-Universität Kiel und STUMM-FILM Dr. Rolf Stumm Medien GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet. FSK: Freigegeben ohne Altersbeschränkung gemäß 7 JÖSchG DTR-Blattfleckenkrankheit und Netzfleckenkrankheit Echter Mehltau Lebendiges Wissen für den Pflanzenschutz

2 Vorwort der Herausgeber Inhaltsübersicht Das Fachgebiet Phytomedizin dient der Gesunderhaltung von Pflanzen und unterstützt so die Sicherstellung einer wirtschaftlich und ökologisch verantwortlichen Erzeugung von Nahrungsmitteln in ausreichender Menge und hoher Qualität. Dies stellt hohe Anforderungen an eine effektive Forschung und setzt fundierte Kenntnisse in vielfältigen Bereichen abiotischer wie biotischer Schadfaktoren (u. a. Pilze, Bakterien, Viren, tierische Schaderreger) und des Pflanzenschutzes voraus. Der Lehre kommt daher ein hoher Stellenwert zu. Von besonderem Interesse ist u.a. die Wissensvermittlung der teilweise sehr komplexen biologischen Zusammenhänge von Lebens- bzw. Entwicklungszyklen krankheitsauslösender Schadorganismen Wirt-Parasit-Beziehungen, die sich in der Mikrowelt unter den Bedingungen der Pflanzenkulturführung und Umwelt vollziehen. Die Video-Edition Die Biologie der Schadpilze vermittelt unter Nutzung modernster Visualisierungstechniken die Lebenszyklen verschiedener pilzlicher Krankheitserreger auf einfache, jedoch sehr plastische Art. Sie kombiniert fotorealistische dreidimensionale Computeranimationen und Realkamera-Aufnahmen zu einem lebensnahen Gesamtbild, das beim Zuschauer ein vertieftes und nachhaltiges Verständnis der biologischökologischen Zusammenhänge von Wirt-Parasit-Beziehungen schafft. Somit richtet sich dieses neu entwickelte Informationsmedium gleichermaßen an Experten und Laien: der breite Interessentenkreis umspannt Lehrkräfte und Schüler unterschiedlichster Schuleinrichtungen, Hochschullehrer und Studierende der Agrarwissenschaften, Biologie, Ökologie und angrenzender bzw. verwandter Fachgebiete sowie das staatliche und private Beratungswesen und natürlich die landwirtschaftliche Praxis. Besonders herzlich danken wir der Syngenta Agro GmbH, Maintal für die großzügige Unterstützung dieses Projekts. Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet Dr. Holger Klink Video-Edition Die Biologie der Schadpilze Vol.1: Pilzkrankheiten des Getreides und ihre Erreger (3 Videos) 1.1 Septoria-Blattdürre (8:30) Der Pilz Septoria tritici ist der Erreger der Septoria-Blattdürre beim Weizen. Fotorealistische 3D-Animationen und Realaufnahmen zeigen den Lebenszyklus dieses Schadpilzes von der Entwicklung der sexuellen Hauptfruchtform (Teleomorph) Mycosphaerella graminicola bis zur Reifung asexuell gebildeter Pyknosporen (Nebenfruchtform, Anamorph), die von Regenspritzern auf seitliche und nächsthöhere Blätter geschleudert werden und diese bei ausreichender Blattnässe infizieren. Erst nach einer charakteristischen Latenzzeit von etwa 28 Tagen werden dann die ersten Krankheitssymptome der Septoria-Blattdürre sichtbar. 1.2 DTR-Blattfleckenkrankheit und Netzfleckenkrankheit (8:30) Ein hoher Weizenanteil in der Fruchtfolge sowie eine reduzierte Bodenbearbeitung begünstigen den Erreger der DTR-Blattfleckenkrankheit des Weizens: Drechslera tritici-repentis (Nebenfruchtform, Anamorph) bzw. Pyrenophora tritici-repentis (Hauptfruchform, Teleomorph). Der Entwicklungszyklus dieses Pilzes wird in 3D-Animationen und Realbildern anschaulich erklärt. Auch der nah verwandte Pilz Drechslera teres, Erreger der Netzfleckenkrankheit der Gerste, wird vorgestellt. 1.3 Echter Mehltau (10:50) Erysiphe graminis (zugehörige Nebenfruchtform: Oidium monilioides) ist der Erreger des Echten Getreidemehltaus. 3D-Animationen und Mikroaufnahmen geben einen anschaulichen Einblick in die Lebensweise dieses obligat biotrophen Parasiten. Die Vegetationsruhe im Sommer überbrückt der Pilz durch die Bildung von Fruchtkörpern (Cleistothezien), in denen sexuelle Ascosporen heranreifen. Neben dem Entwicklungszyklus erklärt der Film auch die Gründe für die hohe genetische Anpassungsfähigkeit des Mehltaus an wechselnde Umweltbedingungen. Bestellkarte Seite 4 5 Seite 6 7 Seite 8 9 Seite

3 Trichogyne Ascogon Antheridium *Septoria-Blattdürre (Weizen) Anamorph (asexuelles Stadium, Nebenfruchtform): Septoria tritici Rob. apud Desm.; Teleomorph (sexuelles Stadium, Hauptfruchtform): Mycosphaerella graminicola (Fuckel) Schroeter 1. Nach der Ernte überdauert der Pilz auf Strohresten den Winter; hier entwickelt sich das sexuelle Stadium Mycosphaerella graminicola Das sexuelle Stadium beginnt mit der Bildung von Geschlechtsorganen (= Gametangien): Ascogon (weiblich) und Antheridium (männlich). Die männlichen Zellkerne gelangen über eine Trichogyne in das Ascogon (2). Sie lagern sich an die weiblichen Kerne an (3). Aus dem Ascogon wachsen Schläuche mit hakenförmiger Spitze (4). Die obere Hakenzelle wird zum Ascus, in dem männliche und weibliche Kerne verschmelzen und mehrere Teilungen durchlaufen, aus denen je acht Ascosporen hervorgehen (5). Diese Ascusbildung findet in Fruchtkörpern (Pseudothecien) statt (6) Bei hoher Luftfeuchtigkeit platzen die Asci; die sexuellen Ascosporen werden vom Wind fortgetragen und infizieren junge Weizenpflanzen Infiziertes Blattgewebe wird zunächst gelb und stirbt schließlich ab (9). In diesen Nekrosen entstehen Pyknidien, asexuelle Fruchtkörper (10). 11. Die in den Pyknidien gebildeten Pyknosporen werden als Schleimranken herausgepresst Regentropfen schleudern die Pyknosporen auf seitliche und nächsthöhere Blätter Bei ausreichender Blattnässe keimen die Pyknosporen aus (14). Über Spaltöffnungen wird das Blattinnere infiziert; ein Myzel entsteht (15) Die Folgen der Infektion zeigen sich erst nach einer typischen Latenzzeit von ca. 28 Tagen: Chlorosen (16), die in Nekrosen übergehen (17). Auf den nekrotisierten Blattflächen entsteht eine nächste Generation punktförmiger Pyknidien (18). Bei regenreicher Witterung kann der Pilz auch die ertragsrelevanten oberen Blätter befallen (19, 20). *aus der Video-Edition Die Biologie der Schadpilze 4 5

4 *DTR-Blattfleckenkrankheit (Weizen) Anamorph (asexuelles Stadium, Nebenfruchtform): Drechslera tritici-repentis (Died.) Shoemaker; Teleomorph (sexuelles Stadium, Hauptfruchtform): Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechs. 1. Befallsfördernde Faktoren sind Minimalbodenbearbeitung und Weizenmonokultur Weizenmulch ist ein idealer Nährboden für die Pseudothecien (Fruchtkörper) des sexuellen Stadiums Pyrenophora tritici-repentis (2). In den Ascusschläuchen der Pseudothecien reifen die Ascosporen heran (3). Wenn Feuchtigkeit in die oben offenen Fruchtkörper eindringt, quellen die Asci auf und platzen; die Ascosporen werden aktiv freigesetzt (4). Die sehr großen Ascosporen fliegen meist nur einige Zentimeter weit (5). Nur wenn sie ganz in ihrer Nähe auf eine Wirtspflanze (Weizen, Quecke u.a.) treffen, können sie auskeimen und ihren Wirt infizieren (6). Das Myzel setzt Giftstoffe frei, die das grüne Pflanzengewebe abtöten (7) Die Wirkung der Mykotoxine zeigt sich an der Infektionsstelle erst als kleiner schwarzer Spot (8), um den sich dann eine Chlorose (9) bildet. Das befallene Blattgewebe stirbt schließlich ab (10) Diese DTR-bedingten Blattnekrosen sind leicht mit den Nekrosen anderer Pilzkrankheiten zu verwechseln (11). Allein die typische Form der Konidien der Nebenfruchtform Drechslera triticirepentis, die sich auf den Nekrosen bilden (Lupe!), erlaubt die eindeutige Diagnose DTR (12, 13)) Exkurs: Ein mit Drechslera tritici-repentis nah verwandter Pilz ist Drechslera teres, der Erreger der Netzfleckenkrankheit der Gerste (mit den Formen net type und spot type ) Charakteristisch für die Epidemiologie der DTR-Blattfleckenkrankheit des Weizens ist eine plötzlich einsetzende exponentielle Konidienvermehrung (nach einer langen Phase gleichmäßig zunehmender Konidienausbreitung im Bestand). Das Infektionspotential durch die hochmobilen Konidiosporen steigt sprunghaft an. *aus der Video-Edition Die Biologie der Schadpilze spot type net type Drechslera teres 6 7

5 *Echter Mehltau (Weizen) Anamorph (asexuelles Stadium, Nebenfruchtform): Oidium monilioides (Nees) Link; Teleomorph (sexuelles Stadium, Hauptfruchtform): Erysiphe graminis DC. (syn. Blumeria graminis) Bereits in frühen Stadien der pflanzlichen Entwicklung ist ein Großteil der jungen Pflanzen von einzelnen Primärpusteln (2) befallen Die von solchen Primärpusteln stammenden Konidiosporen werden vom Wind verbreitet; auf ihrem neuen Wirt keimen sie bei feuchtwarmer Witterung rasch aus; ihr Keimschlauch heftet sich mit einem Appressorium an die Blattoberfläche (3). Von diesem Haftorgan aus dringt eine Infektionshyphe in die Wirtszellwand ein (4) und bildet ein Haustorium, das den obligat biotrophen Parasiten mit Nährstoffen aus der Pflanze versorgt. Die infizierten Zellen bleiben dabei lebensfähig (5) Mit sekundären Hyphen bildet der Pilz (ein Ektoparasit) sein Myzel außen auf der Pflanze Aus zwiebelförmigen Mutterzellen (8) entstehen Ketten von Konidiosporen (Nebenfruchtform) Die zunehmende horizontale Ausbreitung des Erregers schafft die Ausgangsbasis für den epidemischen Befall ganzer Landstriche Befallsfördernde Faktoren sind außer einer ungünstigen Lage (z.b. Nebelsenken) eine feuchtwarme Witterung sowie eine hohe Blattdichte, z.b. als Folge überzogener Stickstoffdüngung Mehltauanfälligen Weizensorten fehlen bestimmte Resistenzgene, mit denen sie sich gegen korrespondierende Virulenzgene bestimmter Erreger-Pathotypen zur Wehr setzen könnten, z.b. durch Ausbildung sog. Abwehrnekrosen (15) In der heißen Jahreszeit, wenn der grüne Lebensraum des obligat biotrophen Pilzes durch die natürliche Alterung der Pflanzen immer kleiner wird, setzt das sexuelle Vermehrungsstadium ein: Aus Gametangien (16) bilden sich Fruchtkörper (Cleistothecien), in denen Ascosporen heranreifen (17, 18). Diese infizieren dann die Herbstsaat. *aus der Video-Edition Die Biologie der Schadpilze 8 9

6 Video-Edition Die Biologie der Schadpilze Vol.1: Pilzkrankheiten des Getreides und ihre Erreger (3 Videos*) als DVD (1 DVD mit 3 Videos); ISBN aid-bestell-nr als VHS (3 Kassetten im Schuber) ISBN X aid-bestell-nr Bitte mit b 0,51 freimachen oder faxen an 02225/ Antwort (für Bestellungen aus Deutschland) aid-vertrieb DVG Birkenmaarstr. 8 D Meckenheim Lebendiges Wissen für den Pflanzenschutz anschaulich verständlich einprägsam *Laufzeiten der 3 Videos: 8:30 / 8:30 / 10:50 Min. Jeweils mit 20-seitigem Begleitheft inkl. umfangreichem, illustriertem Glossar FSK: Freigegeben ohne Altersbeschränkung gemäß 7 JÖSchG Ja, ich bestelle folgende Artikel: (bitte ankreuzen) Video-Edition DIE BIOLOGIE DER SCHADPILZE (Vol.1) Pilzkrankheiten des Getreides und ihre Erreger als DVD (1 DVD mit 3 Videos; Begleitheft 20 S.) aid-bestell-nummer 7503 a 50, * als VHS (3 Kass. im Schuber; Begleitheft 20 S.) aid-bestell-nummer 8495 a 50, * *Jeweils zuzüglich Porto und Verpackung. Bitte schicken Sie kein Geld; Sie erhalten eine Rechnung. Name/Vorname... Institution/Abtlg.... Straße/Haus-Nr.... PLZ... Ort... Telefon-Nr. für evtl. Rückfragen... Das Rückgaberecht habe ich zur Kenntnis genommen und bestätige dies durch meine Unterschrift. Datum... Unterschrift... Bestellungen in Deutschland: per Bestellung@aid.de per Telefon: 02225/ und 02225/ per Fax: 02225/ oder per umseitiger Antwortkarte In Österreich und Südtirol: Österreichischer Agrarverlag Druckund Verlagsgesellschaft mbh Achauerstr. 49a, A-2335 Leopoldsdorf Tel / , Fax buch@agrarverlag.at Allgemeine Geschäftsbedingungen: Bestellungen erfolgen ausschließlich unter Einbeziehung der Allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB) des aid, die Sie kostenlos beim aid anfordern oder im Internet-Angebot des aid unter in der Rubrik Medienshop nachlesen können. Rückgaberecht: Dem Besteller steht im Rahmen der gesetzlichen Vorschriften ein Widerrufsrecht zu. Der Widerruf muss keine Begründung enthalten; er muss schriftlich, auf einem anderen dauerhaften Datenträger oder durch Rücksendung der Bestellung spätestens innerhalb von zwei Wochen ab Erhalt der Bestellung erfolgen; zur Fristwahrung genügt die rechtzeitige Absendung. DVDs und Videos dürfen nicht durch Öffnen der Zellophanierung entsiegelt sein. Eine Rückgabe ist in diesem Fall nicht mehr möglich. Näheres entnehmen Sie bitte den AGB des aid.