Aufgaben der Pflanzenvirologie in Baden-Württemberg Tasks of the plant virology service in Baden-Württemberg

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1 Beitrag aus der Festschrift Jahre Landesanstalt für Pflanzenschutz Stuttgart 50 Jahre integrierter Pflanzenschutz Baden-Württemberg 1955 LANDESANSTALT FÜR PFLANZENSCHUTZ

2 2 DR. SCHRÖDER, MANFRED DR. SCHRÖDER, MANFRED Aufgaben der Pflanzenvirologie in Baden-Württemberg Tasks of the plant virology service in Baden-Württemberg Die Pflanzenvirologie nimmt in Baden-Württemberg schwerpunktmäßig folgende Aufgaben wahr: Die Diagnose von Virus-, Viroid-, Phytoplasma- und virusähnlichen Krankheiten, die Virusfreimachung, Testung und Nachtestung im Rahmen der Obstgehölz-Zertifizierung, Untersuchungen und Erhebungen zu wichtigen Virus- und Phytoplasmakrankheiten sowie Beratung und Fortbildung. Die Diagnose dient in erster Linie den Pflanzenproduktionsberatern als Grundlage für Bekämpfungsempfehlungen und der amtlichen Pflanzenbeschau bei ihrer phytosanitären Überwachung von Im- und Exporten. Die Virusfreimachungen und Testungen an Vermehrungsmaterial von Obstgehölzen bilden eine wesentliche Grundlage für die Obstpflanzen-Zertifizierung in Baden-Württemberg. Untersuchungen und Erhebungen werden zu wichtigen Virus- bzw. Phytoplasma-Krankheiten durchgeführt, wobei Resistenzprüfungen an Obstgehölzen einen Schwerpunkt bilden. Die Pflanzenvirologie ist für Untersuchungen, Beratung und Fortbildung zentraler Ansprechpartner zu fachspezifischen Fragen in Baden-Württemberg. Einleitung Neben den eigentlichen Viruskrankheiten gehören zum Fachgebiet Virologie auch Viroide, Phytoplasmen und virusähnliche Krankheiten. Die Phytoplasmen haben zwar als einzellige, stoffwechselaktive Mikroorganismen nur wenig mit den nichtzellulären Viren und Viroiden gemein, sind jedoch traditionsgemäß i.d.r. dem Fachgebiet Virologie zugeordnet. Diese Zuteilung entstand, weil früher eine Reihe von Pflanzenkrankheiten aufgrund ihrer virusähnlichen Symptome fälschlicherweise zunächst den Viren zugeschrieben wurde. Erst später (erstmals 1967) erkannte man jedoch, dass dafür nicht-viröse Organismen verantwortlich sind, die später als eigene Gattung (Phytoplasmen, früher: Mycoplasmen) innerhalb der Klasse Mollicutes etabliert wurden. Weiterhin beschäftigt sich die Pflanzenvirologie im Obstbereich auch noch mit solchen Krankheiten, deren Übertragbarkeit zwar nachgewiesen ist, deren Erreger aber bisher nicht identifiziert werden konnten ( virusähnlich, z. B. die Gummiholzkrankheit bei Apfel). Wenn im Folgenden der Einfachheit halber allgemein nur von Viruskrankheiten die Rede ist, so sind damit immer alle genannten Schaderregergruppen gemeint. Die Pflanzenvirologie an der Landesanstalt für Pflanzenschutz (LfP) hat im Wesentlichen folgende Aufgaben: 1. Untersuchung von Pflanzenproben (Diagnose) 2. Virusfreimachung, Testung und Nachtestung von Vermehrungsmaterial im Rahmen der Obstpflanzen-Zertifizierung 3. Untersuchungen und Erhebungen zu wichtigen Viruskrankheiten 4. Beratung und Fortbildung Untersuchung von Pflanzenproben (Diagnose) Viruskrankheiten sind vor Ort im gartenbau- oder landwirtschaftlichen Betrieb aufgrund vielfältiger Symptomausprägungen oft nicht eindeutig zu identifizieren. Die pflanzenbauli-

3 Aufgaben der Pflanzenvirologie in Baden-Württemberg 3 chen Berater haben jedoch die Möglichkeit, zur Absicherung der Diagnose und als Grundlage einer sachgerechten Bekämpfungsempfehlung kranke Pflanzen im Labor untersuchen zu lassen. Mit Hilfe serologischer und molekularbiologischer Untersuchungsverfahren oder auch Bioindikatortestungen wird dann geprüft, ob eine Viruserkrankung vorliegt. Wenn die Untersuchungen trotz Befallsverdacht in wichtigen Fällen zu keinem Ergebnis führen, kann auch die Hilfe der Biologischen Bundesanstalt in Anspruch genommen werden, die aufgrund einer speziellen technischen Ausstattung (z. B. Elektronenmikroskop, molekularbiologisches Labor) über weitergehende Diagnosemöglichkeiten verfügt. Der Berater erhält über das Ergebnis der Untersuchung einen Bescheid. Bei positiven Befunden von erstmals oder seltener auftretenden Viren werden i.d.r. kurze Informationen zu wichtigen Eigenschaften oder Besonderheiten beigefügt. Auch Privatpersonen haben die Möglichkeit, Pflanzen gegen Gebühren untersuchen zu lassen. Mengenmäßig stehen bei den Einsendungen die Zierpflanzen an erster Stelle, dann folgen Gemüse, ackerbauliche Kulturen und Obst. Häufiger diagnostizierte Viruskrankheiten an einigen bedeutenden Kulturen sind in Tab. 1 dargestellt. Tab.1: Häufig diagnostizierte Viren/Phytoplasmen an verschiedenen Kulturarten Kulturbereich Pflanzenart Viren/Phytoplasmen Zierpflanzen Petunien Pelargonien Poinsettien Poinsettienmosaikvirus Obst Gemüse Ackerbau Apfel Birne Zwetsche Gurke Tomate Salat Getreide Kartoffeln Zuckerrüben Tobamoviren, Kartoffelvirus Y Blütenfarbenbrechungsvirus Apfeltriebsucht Birnenverfall Scharkavirus Gurkenmosaikvirus,Wassermelonenmosaikvirus Gurkenmosaikvirus, Tospoviren Gurkenmosaikvirus, Breitadrigkeitsvirus Gelbverzwergungsvirus, Gelbmosaikviren, Weizenverzwergungsvirus Kartoffelvirus Y Rizomaniavirus Auch im Rahmen der amtlichen Pflanzenbeschau können diagnostische Untersuchungen notwendig werden. Das innergemeinschaftliche Verbringen von Pflanzenmaterial sowie die Ein- und Ausfuhr aus bzw. in Drittländer (nicht der EU zugehörig) unterliegt nach der Pflanzenbeschauverordnung phytosanitären Vorschriften, um einer Verschleppung bzw. Ausbreitung gefährlicher Schaderreger entgegenzuwirken. Dazu gehören auch bestimmte Viruskrankheiten. Für Sendungen in Drittländer müssen vom amtlichen Pflanzenschutzdienst Pflanzengesundheitszeugnisse ausgestellt werden, in denen die Freiheit von bestimmten Schaderregern bescheinigt werden muss. Bei Befallsverdacht oder der Möglichkeit eines latenten Befalls kann der Pflanzenbeschauinspektor zur Absicherung Laboruntersuchungen vornehmen lassen. Aber auch bei Importen, bei denen Hinweise oder Zweifel an dem Freisein von Quarantäneschadorganismen bestehen, können Untersuchungen notwendig werden. Das Ergebnis entscheidet dann über die Freigabe, Rückweisung bzw. Vernichtung einer Sendung. Obstpflanzenzertifizierung Von 1978 bis 1998 war durch die Obstvirusverordnung die ausschließliche Verwendung von virusgetestetem (vt) bzw. virusfreiem (vf) Vermehrungsmaterial in den Obstbaumschulen vorgeschrieben. Mit Einführung der Anbaumaterialverordnung (AGOZV) im Jahr

4 4 DR. SCHRÖDER, MANFRED 1998 wurden für Anbaumaterial von Obstgehölzen dann zwei verschiedene Qualitätskategorien eingeführt, das Standardmaterial, bei Obst auch CAC -Material genannt, sowie das Zertifizierte Material. Für Standardmaterial, dies gilt auch für Gemüse und Zierpflanzen, sind bestimmte Mindestanforderungen einzuhalten, die jedoch keine Virustestungen vorsehen. Bei Kern- und Steinobst ist darüber hinaus eine freiwillige Anerkennung (Zertifizierung) möglich (Abb. 1). Dies beinhaltet u.a. eine Testung des Ausgangsmaterials und die Nachtestung nachfolgender Vermehrungsstufen (Vorstufe, Basis, zertifizierte Mutterpflanzen) auf bestimmte Viren, Phytoplasmen und virusähnliche Krankheiten. Aufgrund der dazu notwendigen sehr speziellen Fachkenntnisse und technischen Voraussetzungen (Labor, Wärmetherapiekammer, Gewächshaus, isolierte Freilandflächen) wurde deshalb bereits Anfang der 70er Jahre an der LfP die Möglichkeit für eine Virusfreimachung mit Hilfe der Wärmetherapie und die Testung von Obstgehölzen geschaffen. Gleichzeitig wurde ein Quartier für virusfreies Ausgangsmaterial eingerichtet ( Kernquartier, enthält heute das Basismaterial); 1998 kam mit der AGOZV noch das notwendige Vorstufenmaterial hinzu. Die Anerkennung zum Vorstufenmaterial setzt u.a. umfangreiche Virustestungen des Ausgangsmaterials ( z. B. Neuzüchtungen) voraus. Das daraus abvermehrte Basismaterial erfordert bei Steinobst jährliche Nachtestungen auf bestimmte Viren. Auch die mit diesem Material aufgepflanzten Reiserschnittgärten bzw. Unterlagenmutterbeete müssen jährlich noch stichprobenartig nachgetestet werden. Diese Aufgaben sind eingebettet in das Landesprogramm zur Anzucht gesunder und leistungsfähiger Obstpflanzen, in welchem mehrere staatliche und private Einrichtungen in Baden-Württemberg für die Bereitstellung zertifizierter Jungpflanzen koordiniert zusammenarbeiten. Vor diesem Hintergrund werden in Baden-Württemberg jährlich mehrere hunderttausend zertifizierte Obstgehölze produziert. Anbaumaterial Gemüse, Obst, Zierpflanzen nur Obst ( 5 AGOZV) ( 6 AGOZV) Standardmaterial (bei Obst: CAC) Anerkanntes Material Vorstufenmaterial (vt/vf) Basismaterial (vt/vf) Zertifiziertes Material (vt/vf) a. zertifiziertes Material, zur Erzeugung von Anbaumaterial (Mutterpflanzen) b. zertifiziertes Material, sonst zum Anbau bestimmt Abb. 1 : Kategorien von Anbaumaterial von Gemüse-, Obst- und Zierpflanzenarten nach der Anbaumaterialverordnung

5 Aufgaben der Pflanzenvirologie in Baden-Württemberg 5 Untersuchungen und Erhebungen zu wichtigen Viruskrankheiten Eine wichtige Aufgabe, vor allem im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes, ist die Prüfung bzw. Selektion von Pflanzen auf Virusresistenz. An der Universität Hohenheim besteht seit vielen Jahren ein intensives Züchtungsprogramm für Scharka-resistente Zwetschensorten. Die Pflanzenvirologie ist hieran mit der Prüfung des Resistenzverhaltens nach künstlicher und natürlicher Infektion beteiligt. Auf diese Weise wurde auch die Sorte Jojo entdeckt, die weltweit als erste extrem scharkaresistente Züchtung gilt. Aber auch bereits in der Praxis angebaute Sorten wurden hinsichtlich ihrer Fruchttoleranz geprüft, was zu bestimmten Anbauempfehlungen geführt hat. Seit einigen Jahren werden darüber hinaus eine Reihe von Apfelsorten und -unterlagen hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber der Apfeltriebsucht, einer wirtschaftlich bedeutenden Phytoplasma-Krankheit, untersucht. Auch epidemiologische Fragen wurden bzw. werden bearbeitet, wie z. B. die Übertragungsmöglichkeit der Apfeltriebsucht durch Edelreiser im Winter oder der Übertragungszeitraum durch Vektoren im Frühjahr. Die genannten Arbeiten wurden teilweise mit Sondermitteln des Ministeriums für Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg gefördert. Nach dem Pflanzenschutzgesetz gehört die Überwachung der Pflanzenbestände sowie der Vorräte von Pflanzen und Pflanzenerzeugnissen auf das Auftreten von Schadorganismen zu den Aufgaben des Pflanzenschutzdienstes der Länder. Durch die Untersuchung krankheitsverdächtiger Pflanzenproben aus Einsendungen der Pflanzenproduktionsberater ergeben sich bereits oft gewisse Hinweise auf die aktuelle Bedeutung oder Verbreitung wichtiger Pflanzenkrankheiten in der Praxis. Jedoch lassen solche Proben keine gesicherten Rückschlüsse auf den tatsächlichen Befallsgrad von Beständen oder die Verbreitung im Land zu, da es sich i.d.r. nur um gezielt genommene Verdachtsproben handelt. Solche Daten lassen sich vielmehr nur durch breitgestreute Erhebungen ermitteln. Diese sind Voraussetzung, um ggf. über intensive Bekämpfungs- bzw. Untersuchungsprogramme zu entscheiden. Beispiele aus der Vergangenheit sind die Gelbmosaikviren an Getreide, das Westliche Rübenvergilbungsvirus an Raps, die Scharkakrankheit an Zwetsche oder die Triebsucht an Apfel. Beratung und Fortbildung Ebenso wie die anderen Fachgebiete ist auch die Pflanzenvirologie ein zentraler Ansprechpartner für spezifische Probleme des Pflanzenbaus in Baden-Württemberg. Sie ist dabei auch ein Mittler zwischen Theorie und Praxis, d.h. Forschungsergebnisse z. B. von den Universitäten oder der Biologischen Bundesanstalt werden der Praxis weitervermittelt. Ein intensiver Kontakt besteht zu den Fachberatern an den Landratsämtern, den Beratungsdiensten sowie den Regierungspräsidien. Für das Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum werden bei Bedarf Stellungnahmen erstellt. In Fortbildungen bzw. Informationsveranstaltungen wird über den jeweils aktuellen Sachstand informiert. Ausblick Die Pflanzenvirologie hat vor allem in den letzten beiden Jahrzehnten dank der Entwicklung schneller und hochempfindlicher Methoden (serologisch, molekularbiologisch) in der Diagnostik bzw. Schaderregercharakterisierung enorme Fortschritte gemacht. Der Nachweis von Viruskrankheiten, auch in der Serientestung, ist dadurch umfangreicher, schneller und zuverlässiger möglich geworden. Die Nachfrage nach Untersuchungen nimmt wohl auch deshalb ständig zu. Für die Ausschöpfung aller technischen Möglichkeiten zeigt sich

6 6 DR. SCHRÖDER, MANFRED inzwischen jedoch - wie in anderen Bereichen auch - die Zeit- bzw. Personalkapazität als zunehmend begrenzender Faktor. Bei den Bekämpfungsempfehlungen hat die Pflanzenvirologie den Schwerpunkt schon immer auf vorbeugende Maßnahmen legen müssen, da Viruskrankheiten im Bestand bis heute chemisch nicht direkt bekämpfbar sind. Die Verwendung immuner oder wenig anfälliger Sorten hat deshalb eine fundamentale Bedeutung. Mit der Resistenzprüfung kann die Pflanzenvirologie auch weiterhin einen wesentlichen Beitrag dazu leisten. Die Entwicklung zuverlässiger Prognoseverfahren für Viruskrankheiten als ein wichtiges Instrument des integrierten Pflanzenschutzes scheint dagegen kaum Fortschritte zu machen. Hier sind für die nächste Zeit leider keine Durchbrüche absehbar. Dies ist vor allem in dem komplexen Infektions- und Übertragungsgeschehen von Pflanzenviren begründet. So lässt sich auch das Schadschwellenprinzip bei Viruskrankheiten kaum anwenden. Umso mehr wird es darauf ankommen, alle pflanzenbaulichen Maßnahmen so zu gestalten, dass Virusinfektionen und -ausbreitungen zumindest erschwert werden.