Arbeitskreis
Biologische Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten

Abstracts der Tagung 2005

Wir freuen uns auf unser nächstes Treffen, welches vom 29. bis zum 30. März 2006 in Geisenheim stattfinden und dort von Dr. Walter Wohanka organisiert werden soll.

Gabriele Berg und Ralf Tilcher

Titel der Abstracts:

• Monitoring der Rhizosphärenkompetenz von GFP-markierten Antagonisten unter Gewächshausbedingungen
• Non-invasive determination of epiphytic living microorganisms in the plant phyllosphere
• Biological control of apple scab by application of non - pathogenic microorganisms to the plant phyllosphere of Malus domestica
• Selektion pilzlicher Antagonisten zur Bekämpfung von Rhizoctonia solani
• Das antagonistische Potenzial Zuckerrüben-assoziierter Mikroorganismen
• Bewertung von Biological Control Agents
• Wirkung und Etablierung von Serratia plymuthica C48 in den Pathosystemen V. dahliae - Brassica napus und V. dahliae - Olea europea
• Fermentation und Formulierung von bakteriellen Antagonisten der Gattung Pseudomonas
• Fomulierung von Bakterien für den biologischen Pflanzenschutz
• Wirkung von Hirsutella rhossiliensis auf pflanzenparasitäre Nematoden, Nichtzielorganismen und Nebenwirkungen von Pflanzenschutzmitteln
• EU-Projekt "Seed treatments for organic vegetable production"
• Krankheitssuppressivität und Mikroflora von Ölleinstrohkompost
• Vom Labor ins Feld: Wirksamkeit kupferfreier Alternativen zur Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel
• Wirksamkeit von Heilpflanzen gegen die Krautfäule der Kartoffel
• Allicin - eine Substanz aus Knoblauch mit antimikrobieller Wirkung und ihr möglicher Einsatz bei der Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten
• Saatgutbehandlung mit pflanzlichen Extrakten - Forschungsansätze
• Molekularbiologischer Nachweis und Quantifizierung von phytopathogenen Mikroorganismen
• Bodenbürtige und biokontrollaktive Trichoderma Arten unter dem Einfluss landwirtschaftlicher Bewirtschaftungssysteme
• Health of organic cereal seed and alternative control of seed-borne diseases
• Diversität und antagonistisches Potenzial assoziierter Bakterien an Moosen nährstoffarmer Habitate der Ostseeküste

Götz, M., N.C.M. Gomes, A. Dratwinski, R. Costa, R. Peixoto², L. Mendonça-Hagler², G. Berg³, und K. Smalla.Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Messeweg 11-12, 38104 Braunschweig. ² Universidade Federal Rio de Janeiro. ³ Universität Rostock

Die Rhizosphärenkompetenz - also die Fähigkeit von inokulierten Stämmen die Rhizosphäre zu besiedeln und in diesem Habitat metabolisch aktiv zu sein - gilt als der kritische Faktor für die Wirkung von in vitro selektierten Antagonisten. Dabei müssen die inokulierten in vitro Antagonisten mit der vorhandenen autochthonen mikrobiellen Gemeinschaft um Raum und Nährstoffe konkurrieren. Eine ausreichende Zelldichte ist wiederum für Expression von Genen, deren Genprodukte an der antagonistischen Wirkung Anteil haben, bedeutsam.
Die Rhizosphärenkompetenz von zwei Isolaten (Pseudomonas putida PRD16, Enterobacter sp. PRF116) mit in vitro antagonistischer Aktivität gegenüber Ralstonia solanacearum, die aus der Rhizosphäre von Mais (Seropédica, Brasilien) isoliert und eingehend charakterisiert wurden, wurde unter Gewächshausbedingungen getestet. Untersucht wurde inwieweit die Inokulationsmethode und die Inokulationsdichte die Kolonisierung der GFP-markierten Antagonisten in der Rhizosphäre von Tomatenpflanzen beeinflusst. Die einfachste Methode das Überleben von Inokula zu verfolgen, ist die selektive Kultivierung. Da sich inokulierte Stämme jedoch, durch verschiedene Stressfaktoren induziert, in dem sogenannten „viable but non-culturable state“ befinden können, sollten unbedingt auch kultivierungsunabhängige DNA bzw. RNA basierende Methoden genutzt werden. Das Überleben der in vitro Antagonisten und eine mögliche Beeinflussung der mikrobiellen Gemeinschaft wurde durch eine Kombination von verschiedenen Methoden verfolgt: selektive Kultivierung, DGGE-Analyse von 16S rRNA-Genfragmenten, konfokale Laserscanningmikroskopie (CLSM) verfolgt. Die Wurzelinokulation war effizienter als die Sameninokulation. Unabhängig von der Inokulationsmethode nahm der initiale Titer der inokulierten Stämme im Verlauf des Experiments ab, wobei Pseudomonas putida PRD16 eine deutlich bessere Rhizosphärekompetenz aufwies. Während die Bakterien DGGE-Profile auf keine Beeinflussung der bakteriellen Gemeinschaft hinwiesen, zeigten die Pseudomonas-spezifischen Gele eine deutliche Beeinflussung der relativen Abundanz von Pseudomonaden auch drei Wochen nach der Inokulation. Die CLSM-Untersuchungen zeigten eine recht heterogene Besiedlung der Wurzel für PRD16 und PRF116, wobei bei der Wurzelinokulation insbesondere Bereiche der Wurzel besiedelt waren, die ursprünglich getaucht wurden. Aber auch nach drei Wochen waren einige dicht besiedelte Bereiche nachweisbar.

• Gomes N.C.M., R. Costa and K. Smalla. 2004. Rapid simultaneous extraction of DNA and RNA from bulk and rhizosphere soil. chapter 1.12: 159-169. In G. A. Kowalchuk, F. J. de Bruijn, I. M. Head, Akkermans, A.D.L., and J. D. van Elsas, editors.Molecular Microbial Ecology Manual, 2nd edition. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
• Götz, M., N.C.M. Gomes, A. Dratwinski, R. Costa, G. Berg, R. Peixoto, L. Mendonça-Hagler, and K. Smalla. 2005. Survival of gfp-tagged antagonistic bacteria in the rhizosphere of tomato plants and their effects on the indigenous bacterial community. FEMS Microb. Ecol. Eingereicht.
• Peixoto, R., M. Götz, A. Milling, G. Berg, R. Costa, A. Rosado, L. Mendonça-Hagler, and K. Smalla. 2004. Monitoring GFP-tagged bacterial antagonists in the rhizosphere of tomato plants. In: Multitrophic Interactions in Soil and Integrated Control (Hrg. Sikora, R.A., Gowen, S., Hauschild, R., Kiewnick, S.), IOBC wprs Bulletin 27, 219-224

Achim E. Gau, Institute of Botany, University of Hannover, 30419 Hannover, Germany

The phyllosphere of plants forms a habitat for numerous epiphytic microorganisms which form a biocoenosis with their host that probably helps to protect the plant against pathogen attacks. If this assumption holds true epiphytic microorganisms should have a great potential in biological control of plant diseases. Biological control of apple scab, caused by the fungus Venturia inaequalis, with epiphytic living antagonists (e.g. various Pseudomonas species) could avoid or reduce the intensive application of fungicides. Investigations on the migration and interaction of epiphytic living antagonists with both the host and the pathogen could be an approach for understanding the mechanism of biological control of plant diseases. Only few aspects are known about the survival of bacteria on the leaf surface.
Although different methods have been developed for detection and determination of microorganisms on the leaf surface they have the disadvantages of being too time consuming and destructive to the leaf material and the bacteria. Bacterial bioluminescence can be used in microbiology as a highly sensitive marker for bacterial detection among wild type bacteria. One major attraction of bioluminescence-based systems is the ability to monitor light emission in a real-time and non-invasive manner without destruction of the plant material.

Kürkcüoglu, Sophia ¹; Piotrowski Markus ²; Gau Achim ^{1 1}Institut für Botanik, Universität Hannover, Herrenhäuserstr. 2, 30419 Hannover, Germany; ² Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum, Germany, Email: kuerkcueoglu@aol.com

The biological control of apple scab by application of antagonistic microorganisms to the plant phyllosphere is an alternative strategy to the frequent treatment of plants by fungicides. As known from the plant rhizosphere, where systemic accquired resistance can be induced by microorganisms, we assume a similar way of interaction in the phyllosphere of plants. Analyses of the protein composition of the apoplast by SDS-PAGE revealed dramatic changes after in-oculation by the non-pathogenic Pseudomonas fluorescens Bk3 to the phyllosphere of Malus domestica cv. Hosteiner Cox. Sequencing of the induced proteins by ESI-Q-TOF mass spectrometry and homology search identified these additional proteins as ß-1,3- glucanase, thaumatin-like protein, chitinase and hevein-like protein. In contrast, we found a non-specific lipid transfer protein declined drastically to non detectable level within five days.
The induction of pathogenic-related proteins by application of antagonistic microorganism in the plant phyllosphere can presumably prevent a successful infection with plant pathogens. These finding is proven by field studies in an orchard. We demonstrate the visualization of epiphytic living bacteria with a CCD-camera on leaves by using chemiluminescence as a marker for these bacteria.

Grosch, R.¹, Faltin, F.^{1, 2}, Lottmann, J.² und Berg, G.²; ¹Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau, Theodor-Echtermeyer-Weg 1, D-14979 Großbeeren, ²Universität Rostock, Mikrobiologie, Albert-Einstein-Str. 3, D-18051 Rostock, e.mail: grosch@igzev.de

Der weltweit verbreitete bodenbürtige Erreger Rhizoctonia solani Kühn verursacht ökonomisch relevante Ertragsverluste sowohl an landwirtschaftlichen als auch an gartenbaulichen Kulturen. Die Bekämpfung des Erregers wird durch die saprophytischen Eigenschaften und die Persistenz der Dauerorgane erschwert. Biologische Bekämpfungsmaßnahmen können Teil einer Bekämpfungsstrategie gegen R. solani sein. Ziel der Arbeiten war daher, geeignete pilzliche Antagonisten zu selektieren, die in der Lage sind das Infektionspotential des Erregers im Boden durch Parasitierung der Dauerorgane oder des Myzels zu reduzieren. Aus der Stammsammlung der Universität Rostock wurden ca. 390 pilzliche Isolate auf der Basis verschiedener in vitro und ad planta Methoden speziell auf ihre Eignung als BCAs gegen R. solani geprüft. Auswahlkriterien waren hierbei: Mykoparasitismus in Dualkultur bei 20°C und 12°C, die Bildung lytischer Enzyme in vitro sowie der Einfluss auf die Sklerotienkeimung in vitro und in vivo. Im Ergebnis dieser Untersuchungen erwiesen sich 6 Isolate als effektiv gegen R. solani. Auf der Basis molekularer Fingerprints sind diese Isolate taxonomische der Gattung Trichoderma zuzuordnen. In Gefäßversuchen wurde die krankheitsunterdrückende Wirkung der pilzlichen BCAs an Salat und Kartoffeln unter kontrollierten Bedingungen geprüft. Drei Isolate der Spezies Trichoderma viride und T. longibrachiatum zeigten eine wiederholte Wirksamkeit gegen R. solani an beiden Kulturen. Die Effektivität dieser Isolate ist weiterhin in Feldversuchen zu prüfen.

Christin Zachow¹, Ralf Tilcher² und Gabriele Berg¹; ¹Universität Rostock, Mikrobiologie, Albert-Einstein Straße 3, 18051 Rostock; ²KWS SAAT AG, Grimsehlstraße 31, 37555 Einbeck

Um Zuckerrüben-assoziierte Mirkroorganismen sowie ihr antagonistisches Potenzial zu analysieren wurden Mikroorganismen aus den ektophytischen Mikrohabitaten Phyllosphäre und Rhizosphäre sowie aus den endophytischen Mikrohabitaten Endorhiza und Endosphäre (Rübenkörper und Blätter) zu verschiedenen Zeiten innerhalb der Vegetationsperiode an verschiedenen Standorten in Europa untersucht. Zuckerrüben sind im Inneren und Äußeren mit einer Vielzahl von Bakterien und Pilzen besiedelt. Die Besiedlung mit Bakterien ist generell höher als mit Pilzen. Als durchschnittliche Abundanzen wurden für Bakterien: 2,6 10¹¹ CFU kg^-1 Zuckerrübe und für Pilze: 1,2 10⁸ CFU kg^-1 Zuckerrübe berechnet. Die Abundanzen wurden durch den Standort, die Sorte, die Mikrohabitate, die Pflanzenentwicklung sowie verschiedene Behandlungen (chemisch, biologisch, ohne) beeinflusst. Die Unterschiede waren für Bakterien generell stärker ausgeprägt. Durch die kultivierungsunabhängige Analyse, die mittels Single-Strand-Conformation-Polymorphism (SSCP) der 16/18S rDNA Fragmente durchgeführt wurde, konnte der Einfluss der o. g. Parameter bestätigt werden. Zuckerrüben-assoziierte Mikroorganismengemeinschaften beherbergen eine Vielzahl von antagonistischen Bakterien und Pilzen. Dies wurde in vitro, im Dualkulturtest gegen die Pilzpathogene Aphanomyces cochlioides, Phoma betae, Pythium ultimum und Rhizoctonia solani getestet. Im Vergleich zu anderen Pflanzen besitzt die Zuckerrübe ein hohes indigenes antagonistisches Potenzial, welches ebenfalls durch die o. g. Parameter beeinflusst wurde. Interessanterweise ist die Mehrzahl der bakteriellen Antagonisten gegen P. ultimum aktiv, während die pilzlichen Antagonisten hauptsächlich gegen R. solani wirksam waren. Die aktivsten Bakterien und Pilzantagonisten gegen jedes Pathogen wurden mittels ARDRA gruppiert und über die Sequenzierung der 16S rDNA identifiziert. Dabei zeigte sich, dass 78 % der Antagonisten der Gattung Pseudomonas sp. zugeordnet werden konnten. Gleichzeitig wurden auch Zuckerrüben-spezifische Antagonisten gefunden, die zu den Gattungen Microbacterium, Lysobacter, Subtercola und Variovorax gehören.

Katja Scherwinski¹, Arite Wolf¹, Rita Grosch², Kornelia Smalla³ und Gabriele Berg¹; ¹ Universität Rostock, Mikrobiologie, Albert-Einstein-Str. 3, 18051 Rostock; ² Institut für Gemüse und Zierpflanzenbau, Theodor-Echtermeyer-Weg 1, 14979 Großbeeren; ³ Biologische Bundesanstalt Braunschweig, Institut für Pflanzenvirologie, Mikrobiologie und biologische Sicherheit, Messeweg 11-12, 38104 Braunschweig

Der Einsatz von natürlichen, mikrobiellen Antagonisten bietet eine umweltfreundliche Alternative zur Bekämpfung bodenbürtiger Phytopathogene wie z. B. Verticillium dahliae Kleb. oder Rhizoctonia solani Kühn. Anhand von in vitro und ad planta Tests mit einer Vielzahl pflanzen-assoziierter Mikroorganismen konnten bakterielle und pilzliche Isolate mit antagonistischer Aktivität gegen diese beiden pathogenen Pilze selektiert werden. Im Rahmen einer Risikofolgeabschätzung wurden die selektierten bakteriellen (Serratia plymuthica HRO-C48, Streptomyces rimosus HRO-71, Serratia plymuthica 3Re4-18, Pseudomonas trivialis 3Re2-7 und Pseudomonas fluorescens L13-6-12) und pilzlichen (Trichoderma longibrachiatum G1/8 und Trichoderma viride G3/2) Antagonisten in Freilandversuchen an die Verticillium-Wirtspflanze Erdbeere (Fragaria x ananassa) bzw. die Rhizoctonia-Wirtspflanzen Kartoffel (Solanum tuberosum) und Salat (Lactuca sativa) appliziert. Für die molekularbiologische Beurteilung des Einflusses der applizierten Antagonisten auf die autochthone Mikroflora wurden Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP)- Analysen der 16S rRNA Gene für die bakteriellen Gemeinschaften bzw. der ITS Regionen für die pilzlichen Gemeinschaften durchgeführt. Anhand dieser Methode konnten molekulare Fingerprints erstellt werden, welche die dominierenden Vertreter der Gemeinschaften reprä-sentieren. Die bisher erzielten Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Standort, die Bodenqualität, die Pflanzenart und das Vegetationsstadium einen größeren Einfluss auf die Zusammensetzung der Mikroorganismengemeinschaften haben, als die applizierten Nutz-organismen. Diese verursachte nur geringe, kurzzeitige Effekte. Von einem ökologischen Risiko für die autochthone Mikroflora durch die Applikation von Nutzorganismen muss aufgrund fehlender nachhaltiger Beeinflussung nicht ausgegangen werden.

Müller, H.¹, Meincke, R.¹, Mercado-Blanco, J.², Jimenez-Díaz, R.², Chernin, L.³ und Berg, G.^{1 1} Institute of Biosciences - Microbiology, University of Rostock, Deutschland; ² Instituto Agricultura Sostenible, CSIC, Córdoba, Spanien; ³ The Hebrew University of Jerusalem, Rehovot, Israel

Der Winterraps sowie der Ölbaum gehören zu den ökonomisch bedeutendsten Kulturpflanzen, deren Anbau mit weltweit zunehmenden Ertragsausfällen durch das bodenbürtige Phytopathogen Verticillium dahliae einhergeht. Frühere Arbeiten zeigten, dass die Applikation von S. plymuthica C48 an Erdbeerpflanzen eine Reduktion des Verticillium-Befalls sowie eine Ertragssteigerung bewirkt (Kurze et al. 2001). Inhalt dieses Beitrages ist die Entwicklung einer Strategie, die auf den Schutz von Rapspflanzen und Ölbäumen gegenüber V. dahliae durch die Nutzung des Potentials von S. plymuthica abzielt. C48 wurde mittels einer Saatgutbehandlung an die Rapssamen bzw. mittels Tauchbad an die Wurzeln drei Monate alter Ölbäume appliziert. Als eine wichtige Vorraussetzung für eine effiziente Kontrollaktivität gilt die Fähigkeit eines BCAs entweder den wurzelnahen Bereich (Rhizosphäre) und/oder das Innere der Wurzel (Endorhiza) zu besiedeln. Zum Nachweis dieser Befähigung wurden Rifampicin-resistente Spontanmutanten von C48 in einem parallelen Versuch eingesetzt und zu verschiedenen Zeitpunkten aus den genannten Habitaten re-isoliert. S. plymuthica war in der Rhizosphäre beider Pflanzen abundant, wobei sich die Zelldichte mit der Dauer des Versuches sukkzessiv verringerte. Außerdem konnte eine relativ stabile Besiedlung von S. plymuthica von log₁₀ 4,0 CFU je Gramm Wurzelfrischmasse in der Endorhiza des Ölbaumes nachgewiesen werden.
Sowohl die befallsreduzierende als auch die wachstumssteigernde Wirkung von S. plymuthica wurde in Gewächshausversuchen unter kontrollierten Bedingungen ermittelt. Im Pathosystem V. dahliae - Brassica napus bewirkte das eingesetzte Bakterium eine Reduktion der Symptomausprägung der Verticillium-Welke von durchschnittlich 14,4% und ein Zuwachs der Blatt- und Sprossmasse von 31,6% im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle. Im Gegensatz dazu konnten nach der Anwendung von C48 an Ölbäumen keine signifikanten positiven Effekte hinsichtlich der Pflanzengesundheit und des -wachstums nachgewiesen werden.

• Kurze et al., 2001: Plant Dis. 85: 529-34

Patel, A.1, Bilgeshausen, U.2, Beitzen-Heinecke, W.2, Vorlop, K.-D.1; 1Institut für Technologie und Biosystemtechnik, FAL, Braunschweig, 2BIOCARE-Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH, Einbeck

Die technische Formulierung von Pseudomonaden - eine Bakteriengattung, die eine Reihe von hochwirksamen Antagonisten phytopathogener Pilze stellt - stößt bisher auf grundlegende Probleme. Insbesondere bei der Einarbeitung dieser Pseudomonaden in Zuckerrübenpillen wird ein erheblicher Anteil der hochempfindlichen vegetativen Zellen durch die kommerziellen Pillier- und Trocknungsbedingungen abgetötet. Der diesen Arbeiten zugrunde liegende neue Ansatz ist die Verkapselung von Pseudomonaden mit der Strahlschneidertechnologie in Kapseln <1000 µm. Nach einer Trocknung soll die Pulverformulierung in Zuckerrübenpillen eingearbeitet werden. Alternativ dazu können die Kapseln als „pellets“ ausgebracht werden. Hier zeigen wir Ergebnisse zum Anwachsen von Zellen in hoch rückquellenden Kapselsystemen, Lagerschnelltest für eine ausgewählte Kapselformulierung und Scale-up.
Vermehrung in hoch rückquellenden Kapselsystemen. Kapseln basierend auf verschiedenen Biopolymeren wurden auf feuchtem Filterpapier ausgelegt und ihre Rückquellung gemessen. Außerdem wurden Kapseln wiederaufgelöst und die Zunahme der Zellen durch eine cfu-Bestimmung ermittelt. Dabei zeigte sich nach 60 h, dass eine verbesserte Rückquellung mit einer erhöhten Vermehrungsrate einherging. Insbesondere der Kapseltyp MF+PA5 quoll auf 120 % seines ursprünglichen Durchmessers zurück und ermöglichte ein Anwachsen der Zellen auf 105 % der ursprünglichen Zellkonzentration. Alginatkapseln wiesen nach 60 h nur 10 % der ursprünglich vorhandenen Zellen auf.
Lagerschnelltest: Hier sollte überprüft werden, ob sich ein Lagerschnelltest dazu eignet, die Lagerfähigkeit der entwickelten Kapselsysteme ohne zeitraubende Lagerversuche einzuschätzen. Dazu wurde die Erfolg versprechende Kapselformulierung MF+PA5 in PE/Alu-Tüten verpackt (ca. 20 Kapseln pro Tüte), mit Hilfe einer Vakuumverpackungsmaschine eingeschweißt (1 mbar) und anschließend bei 60°C, 40°C und 30°C gelagert. Nach 2 h, 4 h, 8 h, 48 h und 96 h wurden die cfu bestimmt. Außerdem wurde auch eine Tüte bei Raumtemperatur (Brutschrank 20°C) für einen Monat gelagert. Mit den erhaltenen Daten wurde ein Zerfallsmodell basierend auf der Arrheniuskinetik entwickelt, mit welchem sich das Absterben von Zellen abschätzen lassen soll. Es zeigte sich, dass die für einen Monat Lagerung bei 20°C prognostizierten cfu von 2,5*10⁵ cfu/Kapsel den Messwerten von 1,0*10⁵ cfu/Kapsel entsprachen. Nach 6 Monaten bei 4°C enthielte die Formulierung nach diesem Modell noch 3,7*10⁹ cfu/g. In weiteren Lagerschnelltests soll die Lagerung ausgewählter Kapseln systematisch optimiert werden.
Technologietransfer: Im Rahmen des Technologietransfers wurden bei BIOCARE zwei vollständige Labors etabliert, in denen die Fermentation und Formulierung von Antagonisten im Pilotmaßstab durchgeführt werden kann. Derzeit werden Pseudomonaden in Biostat B Rührreaktoren (Fa. Braun) innerhalb 24 h mit einem Ertrag von 12-14 g/L Biofeuchtmasse angezogen. Dann werden mit dem Strahlschneider 8 kg Zellsuspension verkapselt. Die Produktivität dieser Verkapselungstechnologie beträgt 1-50 kg/h.

Peters, A., e~nema GmbH, D-24223 Raisdorf

Die Wirkung bakterieller Pflanzenschutzprodukte setzt in der Regel vermehrungsfähige Einheiten im Produkt voraus. Die Formulierung dient dabei dem Erhalt der Keimfähigkeit. Gram-negative Bakterien sind in dieser Hinsicht weniger problematisch, da sie Sporen bilden, die gegenüber Hitze und Trockenheit weitgehend resistent sind. Sie können durch herkömmliche Verfahren wie Sprühtrocknung oder Agglomeration als hoch-konzentriertes Pulver formuliert werden. Gram-negative Bakterien bilden keine Sporen und müssen als vegetative Zellen in der Formulierung überdauern. Die Einbettung der Zellen in eine Biolpolymermatrix ist für das Bakterium Serratia entomophila patentiert worden. Für S. plymuthica, ein Bakterium, welches die Resistenz von Erdbeerpflanzen gegen Verticillium dahliae erhöht, wurde dieses Verfahren mit verschiedenen Polymeren untersucht. Das Polymer-Bakteriengemisch wurde dann mit verschiedenen Bindern zu Granulaten von 1 bis 5 mm Durchmesser mit trockener Oberfläche abgebunden oder als ca. 0.5 mm dicke Schicht auf Rapskörner aufgetragen. Als Polymere wurden Xanthan und 2 weitere Polymere verwendet, die aufgrund von Vertraulichkeitsvereinbarungen nicht genannt werden dürfen. Als Binder wurden Diatomeenerde (Celite FC), Vermiculit-Pulver und Talkum verwendet. Die Formulierungen wurden bei 5 °C gelagert und die Anzahl der kultivierbaren Keime in unregelmäßigen Abständen ermittelt. Zur Kontrolle wurden die Bakterien in der Ursprungssuspension gelagert. In dieser Suspension waren nach 32 Tagen noch 56 % der Bakterien, die zu Beginn des Versuches ermittelt wurden, keimfähig, nach 62 Tagen noch 0.29 %. Auf den Rapskörnern war der Anteil keimfähiger Sporen schon 4 Tage nach Formulierung auf unter 3 % abgesunken, sowohl ohne Polymer, als auch bei Verwendung von Xanthan und Polymer 1 und bei Verwendung eines Gemisches von Talkum und Tixosil (SiO2) als Binder. Wesentlich besser war die Überlebensrate in den Granulaten. Die ermittelten Wiederfindungsraten schwankten stark, aber lagen alle über 50 % bis zum 62. Tag. Selbst nach 438 Tagen konnten noch 26 % lebende Keime in der Formulierung mit Polymer 2 und Celite FC nachgewiesen werden. Die Formulierung mit Xanthan und Celite FC lag nach 438 Tagen bei 7 %, während in der Formulierung mit Polymer 1 weniger als 0.1% wiedergefunden wurden. Die Verwendung anderer Binder brachte keine Verbesserung. Bei 25 °C betrug die Wiederfindungsrate in der Formulierung mit Polymer 1 und Celite FC nach 18 Tagen noch 80 %, sank dann aber auf <0.01 % am 49. Tag. Trotz dieser ermutigenden Ergebnisse werden die Bakterien wegen der Zulassungsanforderungen (eventuelle Exposition der Atemorgane durch Stäube) zunächst als flüssiges Präparat mit begrenzter Haltbarkeit verkauft werden, sobald die Listung als Pflanzenstärkungsmittel erfolgt.

Slaats, B.¹, Patel, A.², Beitzen-Heinecke, W. ³, Müller, J. ¹, und J. Hallmann¹; ¹Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (BBA); Toppheideweg 88, 48161 Münster, ²Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Institut für Technologie und Biosystemtechnik, Bundesallee 50, 38116 Braunschweig, ³BIOCARE GmbH, Dorfstr. 4, 37574 Einbeck

Der nematophage Pilz Hirsutella rhossiliensis parasitiert zahlreiche pflanzenparasitäre Nematoden und ist somit ein hervorragender Kandidat für ein biologisches Bekämpfungsverfahren. Wirkungshöhe und Wirkungssicherheit sind jedoch weiter zu optimieren. Inwieweit dies durch eine entsprechende Formulierung (Verkapselung) möglich ist, wurde in dem vorliegenden Forschungsvorhaben untersucht. Als Kapselmaterial wurde ein Guargumderivat basierend auf nachwachsende Rohstoffe gewählt. Die Wirksamkeit der Formulierung wurde in den Pathosystemen Zuckerrübe/Heterodera schachtii und Tomate/Meloidogyne incognita untersucht. Bei H. schachtii an Zuckerrüben führte die Applikation von trockenen Guargum MF + PA Pilzkapseln mit 1 % und 10 % Pilzgehalt zu einer Reduzierung der Anzahl Eier und Larven um mehr als 68 % im Vergleich zur inokulierten, unbehandelten Kontrolle. An Tomate/M. incognita wurde die Effektivität feuchter MF + PA Pilzkapseln mit 5 % Pilz in zwei Kapselgrößen (Größe: 2,4 - 4 mm und 4,5 - 6 mm) untersucht. Die Pilzkapseln wurde vierzehn Tage vor dem Auspflanzen der Tomaten bzw. der Inokulation mit M. incognita in die Erde eingemischt. Nach einer weiteren Woche wurde die Anzahl eingedrungener Larven ermittelt. Insgesamt wurde nur eine geringe Reduzierung von M. incognita beobachtet. Desweiteren wurde die Wirkung von H. rhossiliensis auf die Nichtzielorganismen Steinernema feltiae und Heterorhabditis bacteriophora untersucht. Die Parasitierung von S. feltiae war insgesamt sehr gering. Für parasitierte Larven lag die Mortalitätsrate allerdings bei 90 % innerhalb von vier Tagen. Vergleichbares galt für H. bacteriophora, jedoch war die Mortalitätsrate insgesamt geringer (< 5 % für Larven mit 1-10 anhaftenden Konidien, < 70 % für Larven mit 10-20 anhaftenden Konidien). Pflanzenschutzmittel hatten eine recht unterschiedliche Wirkung auf H. rhossiliensis. Das Insektizid Pirimor G WG und das Herbizid Goltix WG hatten keinen Einfluss auf H. rhossiliensis. Das Herbizid Betanal Progress bewirkte bei normaler Aufwandmenge eine Unterdrückung des Pilzes, nicht jedoch bei reduzierter Aufwandmenge. Erwartungsgemäß hemmte das Fungizid Euparen M WG das Wachstum von H. rhossiliensis. Insgesamt handelt es sich bei H. rhossiliensis um einen viel versprechenden Antagonisten, der sich gut in bestehende Pflanzenschutzstrategien integrieren lässt.

Eckhard Koch und Annegret Schmitt; BBA, Institut für biologischen Pflanzenschutz, Heinrichstr. 243, D-64287 Darmstadt

Das EU-Projekt "Seed Treatments for Organic Vegetable Production" (QLRT-2001-02239; STOVE) läuft seit März 2003. Ziel des Projektes ist es, die dem Organischen Gemüsebau gegenwärtig zur Verfügung stehenden Verfahren der Saatgutsanierung zu vergleichen, zu verbessern und neue Verfahren zu entwickeln. Das Projekt wird von der BBA koordiniert. Neben dem Institut für biologischen Pflanzenschutz und dem Institut für integrierten Pflanzenschutz (Kleinmachnow) sind Partner aus Schweden, Italien, Großbritannien und den Niederlanden beteiligt.
In Gewächshaus- und Freilandversuchen werden drei physikalische Behandlungsverfahren (Heißwasser-, Heißluft- und Elektronenbehandlung) und Mikroorganismen / Stoffe natürlicher Herkunft auf ihre Wirksamkeit untersucht. Im ersten Schritt wurden die drei physikalischen Verfahren an verschiedene Gemüsearten und deren Pathogene angepasst (z.B. A. dauci, A. radicina und X. hortorum pv. carotae an Karotten, X. campestris und A. brassicicola an Brassica, S. petroselini an Petersilie und P. valerianellae an Feldsalat). Parallel wurden alternative Saatgutbehandlungsmittel (Mikroorganismen, Pflanzenextrakte, Resistenzinduktoren) im Gewächshaus überprüft. In ersten Feldversuchen wurden die Verfahren miteinander verglichen. Zur Zeit laufen Gewächshausversuche, in denen die oben genannten Verfahren miteinander kombiniert werden. Ziel dieser Untersuchungen ist es, geeignete Kombinationen zu finden, die in der kommenden Saison im Freiland im Vergleich zu den Einzelverfahren untersucht werden sollen.

(Weitere Informationen unter http://www.stove-project.net/)

Wohanka,W., Bodenburg,S. und Molitor,H.-D., Forschungsanstalt Geisenheim, Von-Lade-Strasse 1, D-65366 Geisenheim, Wohanka@fa-gm.de

Im Rahmen eines vom rheinland-pfälzischen Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirt­schaft und Weinbau (Ref. Nachwachsende Rohstoffe, Agrarforschung) initiierten Projektes "Konfektionierte Substratsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe" sollte geprüft wer­den, ob Ölleinstrohkompost im Vergleich zu einem Torfkultursubstrat (TKS1) über krank­heitssuppressive Eigenschaften gegenüber Pythium ultimum oder Rhizoctonia solani verfügt.
Es wurde ein Biotest mit Erbsensämlingen (Sorte: 'Kleine Rheinländerin') verwendet. Die Aussaat erfolgte in Pikierkisten mit dem jeweiligen Substrat. Nach dem Auflaufen wurden jeweils die Pflanzen der Randreihen mit Pythium ultimum bzw. Rhizoctonia solani inokuliert. Die Testung der Substrate (Ölleinstrohkompost und TKS1 mit und ohne vorheriger Hitzeste­rilisierung) erfolgte für die beiden Pathogene (P. ultimum und R. solani) in zwei getrennten Versuchen in dreifacher Wiederholung. Es wurden nacheinander zwei Versuchsdurchgänge mit gleichem Ansatz durchgeführt.
Sowohl die Bewertung des Frischgewichtes als auch der Wurzelschäden zeigte eine deutliche und statistisch signifikante krankheitssuppressive Wirkung des Ölleinstrohkompostes im Ver­gleich zum Torfkultursubstrat. Der Anteil verbräunter Wurzel nach Inokulation mit P. ultimum betrug in Torfkultursubstrat (TKS1) ca. 47 %, im Ölleinstrohkompost hingegen nur rund 28 %. Im Falle von Rhizoctonia solani zeigte sich die krankheitssuppressive Wirkung des Ölleinstrohkompostes vor allem durch eine geringere Anzahl von Pflanzen mit Stängel­fäule. Im Torfkultursubstrat trat die Stängelfäule an etwa 34 % der Pflanzen auf, im Öllein­strohkompost hingegen nur an rund 10 %. Mikrobiologische Begleituntersuchungen zeigten, dass das Kompostsubstrat wesentlich stärker belebt war als das Vergleichssubstrat auf Torf­basis. Erfasst wurden Gesamtkeimzahl, fluoreszierende Pseudomonaden, Bacillus spp., Aktinomyzeten und Trichoderma spp. Hervorzuheben ist dabei die starke Besiedelung des Kompostsubstrates mit Aktinomyzeten (ca. 10⁴ bis 10⁶ koloniebildenden Einheiten je Gramm Trockensubstanz). Im Torfsubstrat war diese Mikroorganismengruppe vor Aussaat nicht und zum Versuchsende nur in sehr niedriger Anzahl nachweisbar.

B. Dorn, T. Musa, H. Krebs und H.R. Forrer; Agroscope FAL Reckenholz, Eidgenössische Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau, CH-8046 Zürich, www.reckenholz.ch

Die Kraut- und Knollenfäule (Phytophthora infestans) ist die wichtigste Krankheit der Kartoffel und kann grosse Ernteverluste verursachen. Im biologischen Anbau ist eine wirksame direkte Bekämpfung nur mit Kupferfungiziden möglich. Deren Einsatz sollte aus ökotoxikologischen Gründen eingeschränkt werden und Kupferprodukte sollten durch kupferfreie Alternativen ersetzt werden. Im Rahmen eines EU-Projektes wurden 63 kupferfreie und 4 kupferhaltige kommerzielle und experimentelle Präparate, welche auf Naturstoffen, Pflanzenextrakten und Mikroorganismen basieren, auf ihre Wirksamkeit in Labor-, Gewächshaus und Feldversuchen getestet. Im Labor verhinderten 22 Präparate die Sporangienkeimung und 35 Präparate hemmten das Myzelwachstum von P. infestans vollständig. Im Gewächshaus zeigten neun Präparate eine hohe Wirksamkeit (>90%) auf den Krautbefall von Tomaten. Mit Sporangienkeimtests im Labor und mit Wirkungsprüfungsversuchen auf Tomaten im Gewächshaus konnte gezeigt werden, dass alle kupferfreien Präparate nur eine geringe Regenbeständigkeit bzw. Persistenz aufweisen. Die vielversprechendsten Präparate wurden im Freiland in Mikroparzellenversuchen geprüft. Um die gesamte Blattmasse der Pflanzen möglichst gut zu schützen, wurden die Kartoffeln zweimal wöchentlich bis zur Tropfnässe besprüht. Zur Beurteilung der Wirksamkeit der Präparate wurde der Krautfäulebefall zweimal pro Woche bonitiert. Die Wirksamkeit der vier Kupferpräparate erreichte 60-100%. Die Wirkung von drei unterschiedliche formulierten Tonmineralienprodukte (z.B. Mycosin) und einer organischen Säure lag bei 40%, während jene des Standardverfahrens mit Kupfer (Kocide DF) beinahe 100% erreichte. Präparate basierend auf Mikroorganismen oder Pflanzen waren signifikant wirksamer als die unbehandelte Kontrolle. Trotz intensiver Behandlung erreichte deren Wirksamkeit jedoch weniger als 15%. In drei Kleinparzellenversuchen wurden die Präparate mit praxisüblicher Anwendung geprüft, wobei Blattbefall und Knollenertrag erfasst wurden. Die Kupferpräparate Kocide DF (400 g Cu/ha und 200 g Cu/ha), Cueva (210 g Cu/ha) und Peptiram 5 (150 g Cu/ha) wurden wöchentlich oder gemäss dem von uns entwickelten Warn- und Prognosesystem BioPhytoPRE (www.phytopre.ch) appliziert. Mit Behandlungen gemäss Prognose zeigten die drei Kupferpräparate eine verbesserte Krautfäulewirkung und einen höheren Knollenertrag als bei routinemässiger Anwendung. Die Wirkung war direkt von der Reinkupfermenge abhängig und betrug zwischen 50% für niedrige und 77% für höhere Kupferdosierungen, und der Ertragszuwachs lag bei 7% bzw. 28%. Die drei Tonmineralienprodukte erreichten die Wirksamkeit des Standardverfahrens mit Kupfer nicht, sie betrug weniger als 10%. Sowohl bei routinemässigem wie auch beim Einsatz gemäss BioPhytoPRE war die Wirkung geringer als 10% und hatte keinen Einfluss auf den Ertrag. Keines der Mikroorganismen- oder Pflanzenpräparate reduzierte im Feldversuch den Krautbefall genügend. Die teilweise hohen Wirkungen der kupferfreien Präparate in Labor- und Gewächshausversuchen konnte bei praxisähnlicher Anwendung im Feld nicht reproduziert werden. Als Beitrag zur Sicherung des Biokartoffelanbaus und zur Minderung des Kupfereintrages in die Umwelt schlagen wir als Übergangslösung einen prognosegestützten Einsatz von Kupferfungiziden mit reduzierten Aufwandmengen vor.

H. Krebs, B. Dorn, T. Hu ¹⁾ und H.R. Forrer ; Agroscope FAL Reckenholz, Eidgenössische Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau, Reckenholzstrasse 191, CH-8046 Zürich, www.reckenholz.ch; ¹⁾ College of Plant Protection, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, P.R. China

Die Kraut- und Knollenfäule, verursacht durch den Erreger Phytophthora infestans, ist die wichtigste Krankheit der Kartoffel. Im biologischen Anbau ist eine wirksame Bekämpfung des Schaderregers nur mit Kupferfungiziden möglich. Für einen ökologischen Ersatz des Schwermetalls testen wir die Wirkung verschiedener Heilpflanzen und prüfen und entwickeln Formulierungen von Extrakten und wässrigen Suspensionen.
Magnolia officinalis, Rheum palmatum und Rhamnus frangula wurden als ethanolische Extrakte und wässrige Suspensionen angewandt. Ihre Hemmwirkung wurde in vitro auf die Sporangienkeimung von P. infestans, in vivo auf den Krautfäulebefall von Kartoffelpflanzen in Töpfen und im Freiland in einem Kleinparzellenversuch geprüft. Als Vergleich dienten jeweils eine unbehandelte Kontrolle, eine Standardverfahren mit Kupfer (Kocide DF) und ein Verfahren mit dem Tonmineralienpräparat Mycosin.
In vitro unterdrückte M. officinalis als ethanolischer Extrakt und als wässrige Suspension die Sporangienkeimung von P. infestans. R. palmatum und R. frangula hemmte sie stark, sowohl als Extrakt wie auch als Suspension formuliert. Kupfer und Mycosin verhinderten die Sporangienkeimung. Im Feuchtkammerversuch zeigten die R. frangula-Suspension und das M. officinalis-Extrakt eine ähnliche Wirkung wie die Kupfervariante. Im Feldversuch verminderten die R. frangula und die R. palmatum-Präparate den Befall um 30-47% im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle. Die Wirkungen waren ähnlich wie jene von Mycosin. Im Gegensatz zum Feuchtkammerversuch war M. officinalis im Freiland wenig wirksam. Die hohe Wirkung (92 %) der Kupfervariante wurde mit keiner der kupferfreien Verfahren erreicht.
Einige Präparate aus Heilpflanzen zeigten eine gute Wirkung gegen die Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel und könnten sich als Kupferersatz eignen. Bei einer Anwendung der Heilpflanzen als Suspension lag die Wirkung meist über jener der ethanolischen Extrakte. Unter Freilandbedingungen wurde die Wirksamkeit der Kupfervariante bisher nicht erreicht. Jedoch haben wir mit der Anwendung von wässrigen Suspensionen eine neue Produkt-Herstellungs- und Anwendungsart geprüft, mit der wir ohne teure und aufwendige Extraktion vielversprechende Resultate erzielten. Da sich diese Verfahren speziell gut für den Biolandbau eignen, versuchen wir es bis zur Praxisreife zu entwickeln.

D. Portz, A. J. Slusarenko; RWTH Aachen, Institut für Pflanzenphysiologie (Biologie III), Worringer Weg 1, 52074 Aachen

Die flüchtige, den typischen Knoblauchgeruch verursachende Substanz Allicin entsteht, wenn das Enzym Alliinase (E.C.4.4.1.4) [1] mit seinem Substrat Alliin durch Verletzung des Pflanzengewebes zusammenkommt. Hierbei werden zwei Moleküle Alliin zu zwei Molekülen 2-Propensulfensäure umgesetzt, die spontan zu Allicin reagieren.

• [1] Cavallito et al. (1944), J. Am. Chem. Soc. 66; 1950-51
• [2] Focke et al. (1990), FEBS Letters 261(1) ;106-108
• [3] Wills E.D. (1956), Biochem. J. 63; 514-520
• [4] Curtis et al. (2004), Physiol. Mol. Plant Pathol. ; in press

Förster, K., Kuhn, K., Diepenbrock, W.; Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Acker- und Pflanzenbau, L.-Wucherer-Str. 2, D-06108 Halle (S.), e-mail:Karin.foerster@landw.uni-halle.de

Die Saatgutbehandlung ist im ökologischen Landbau die wichtigste phytosanitäre Maßnahme. In Ergänzung zu physikalischen Verfahren, die mit einem hohen apparativen Aufwand verbunden sind, ist die Saatgutbehandlung mit Mitteln auf der Basis von Pflanzenextrakten eine günstige Alternative. Untersucht wird die Wirkung von schonend hergestellten Pflanzenextrakten und fermentierten Brühen auf die Entwicklung von samenübertragbaren Pilzen des Getreides im Extraktagartest und an natürlich oder künstlich infiziertem Saatgut sowie die Wirkung der Extrakte auf die Keimpflanzenentwicklung. Als Testorganismen dienen Fusarium culmorum (W. G. Smith) Sacc., Microdochium nivale (Fries) Samuel et Hallet, Stagonospora nodorum (Berk.) Castellani & E. G. Germano und Tilletia caries (DC.) Tulasne. Für die Extraktgewinnung sind Arten aus den Familien der Brassicaceae und der Caprifoliaceae von besonderem Interesse. Fermentierte Brühen des Färberwaids (Isatis tinctoria L.) haben in zahlreichen in vitro Versuchen und auch am natürlich oder künstlich infizierten Saatgut des Winterweizens hohe Wirkungsgrade gegen die vier geprüften Pilze gezeigt. Sie sind darüber hinaus gut pflanzenverträglich. Einen hohen Wirkungsgrad zeigen auch einige der 21 bisher geprüften Sambucus nigra-Extrakte. In weiteren Untersuchungen soll der Einfluss der Anbaubedingungen auf den Wirkstoffgehalt der Akzessionen und Sorten geprüft werden.

Hagn, A.¹, Lebuhn, M.², Schreiner, K. ¹, Haesler, F.¹, Fleischmann, F.⁴, Bauer, A.³, Seigner, E.³ und Schloter, M.¹

¹GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, Institut für Bodenökologie, Ingolstädter Landstraße 1, 85758 Neuherberg, ².Lehrstuhl und Versuchsanstalt für Wassergüte und Abfallwirtschaft, TU München, Am Coulombwall, 85748 Garching, ³Bayrische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Pflanzenschutz, Lange Point 10, 85354 Freising, ⁴Dept. Ökologie, WZW TU München, Am Hochanger 13, 85350 Freising/Weihenstephan

Phytopathogene Mikroorganismen sorgen jedes Jahr in Land- und Forstwirtschaft für großflächigen Schaden und erhebliche Ertragseinbußen. Speziell pilzliche Pathogene spielen in Ackerbau und Forsten eine wichtige Rolle. Herkömmliche Nachweismethoden beruhen auch heute häufig noch auf visueller Befallsbonitierung und Kultivierung der Schadorganismen. Eine kultivierungsunabhängige Methode, die seit Ende des letzten Jahrhunderts (zusätzlich) zur Verfügung steht, ist der molekularbiologische Nachweis mittels Polymerasekettenreaktion (PCR). Dieser ermöglicht zunächst lediglich eine qualitative Aussage über An- bzw. Abwesenheit eines Pathogen. Wichtig für die Bekämpfung von Phytopathogenen und den Einsatz antagonistischer Organismen ist es aber zu wissen, wie ausgeprägt ein Befall mit einem oder mehreren Krankheitserreger(n) ist. Neueste Weiterentwicklungen der PCR und deren Adaptation an komplexe Umweltproben erlauben nun außerdem Aussagen über die Anzahl ursprünglich vorhandener, untersuchter Genkopien in befallenen Pflanzen- und Bodenproben. Je nach Auswahl der zu untersuchenden Gene können so Nachweise mit unterschiedlichen phylogenetischen Auflösungen durchgeführt werden (z.B. Gattungs-, Art-, Subspezies-, Varietäten spezifisch). Ebenso kann mittels qPCR eine quantitative Analyse von Mykotoxin-Genen oder pathogenitätsbezogenen Genen auf diese Art erfolgen und somit eine Aussage über Toxinbelastung von z.B. Getreiden oder die Wahrscheinlichkeit und Ausmaß von Pathogenbefall ermöglichen. Neben allgemeinen Prinzipien der quantitativen PCR werden v.a. Nachweismöglichkeiten für die Getreidepathogene Gaeumannomyces graminis (verschiedene Varietäten) und Fusarium spp. und Trichothecene vorgestellt.

Hagn, A., Pritsch, K., Schloter, M., und J. C. Munch, GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, Institut für Bodenökologie, Ingolstädter Landstraße 1, 85758 Neuherberg

Nähreres über endogene, potentiell biokontrollaktive Pilze zu erfahren und die Möglichkeit durch Bewirtschaftungsmaßnahmen diese gegebenenfalls positiv zu stimulieren und so Schadorganismen zu bekämpfen und einem Pathogenbefall entgegenzuwirken, ist ein wichtiges Feld der Biokontrollforschung. Vor allem von Vertretern der Gattung Trichoderma ist bekannt, dass diese biokontrollaktiv gegen ein breites Spektrum von Phytopathogenen wirken können und sind daher für die biologische Bekämpfung von phytopathogenen Mikroorganismen von besonderem Interesse. Bei Untersuchungen eines Ackerstandortes (parallele Bewirtschaftung sowohl mit konventioneller als auch standtortangepasster N-Düngung) des Versuchsgut Scheyern in Bayern konnte während einer Vegetationsperiode mit Winterweizen als Feldfrucht neben der Gattung Fusarium Trichoderma als dominierende Gattung identifiziert werden. Es fanden sich im wesentlichen T. viride und T. atroviride, aber auch Vertreter von T. hamatum, T. pilulifera und T. velutinum verwandte Kulturen. Besonders für T. viride und cf. velutinum zeigte sich ein jahreszeitlicher und standortgeprägter Einfluß, wobei erstere v.a. im September von konventionell bewirtschafteten Standorten isoliert wurden. In dualen Plattentests wurde das Potential der endogenen Isolate gegen Fusarium graminearum, Fusarium oxysporum und z.T. auch gegen Gaeumannomyces graminis var. tritici (Ggt) überprüft. Während eine Konfrontation von Ggt mit Trichoderma spp. zu keiner Wachstumshemmung führte, entwickelten die Isolate (mit wenigen Ausnahmen) die Fähigkeit, das Wachstum von F. graminearum zu hemmen bzw. vollständig zu stoppen. Während der Tests zeigte sich außerdem, dass eine Konfrontation mit Trichoderma spp. zu einer leichten Hemmung des Pathogen und interessanterweise zu einer Inaktivierung der von F. oxysporum gebildeten Laccase führte.

Susanne Vogelgsang, Irene Bänziger & Hans-Rudolf Forrer; Agroscope FAL Reckenholz - Swiss Federal Research Station for Agroecology and Agriculture, 8046 Zurich, Switzerland, email: Susanne.Vogelgsang@fal.admin.ch

Organic cereal seed production in Switzerland is expanding (currently at approximately 3% of the entire production area). Very few seed treatment methods are available for organic agriculture; hence, the utilisation of healthy seeds is of crucial importance. In response to increasing demand from the farming community, Agroscope FAL Reckenholz implemented in 1995 seed health tests for organic cereal seeds to examine the occurrence of seed-borne diseases, namely snow mould (Microdochium nivale), damping-off caused by Septoria nodorum as well as common and dwarf bunt (Tilletia caries / T. controversa). If the disease incidence exceeds the given threshold values (M. nivale 10%, S. nodorum 40%, Tilletia spp. 10 spores/seed), the utilisation of seed without a seed treatment is not recommended. Between 1995 and 2004, an average of 76% of the samples were declared “healthy”. However, the ratio of healthy samples varied throughout the years between 50% and 87%. Microdochium nivale proved to be the most important seed-borne disease in Switzerland. Septoria nodorum was detected at variable levels during the years. Overall infestation level by Tilletia species was low, but increased during the last years. From these results, we can conclude that the production of healthy cereal seed for use in organic agriculture in Switzerland is generally feasible. However, depending on the climatic factors in a given year, the severity of infestation by seed-borne pathogens (in particular by M. nivale) varies greatly. Hence, in order to identify good quality seed lots, it is essential to perform a seed health test.
FAL has also investigated several alternative seed treatments towards their efficacy against seed-borne diseases including physical methods and the application of natural substances. Warm water treatment (45 °C, 2h) was highly effective against M. nivale and S. nodorum (90%) but insufficient against T. caries (70%). In contrast, skim milk powder (80g kg^-1) or Tillecur! (60ml kg^-1) (yellow mustard meal) showed an efficacy of close to 100% against T. caries. Thus, alternative methods to control seed-borne diseases are available and viable for smaller quantities or on-farm applications. For large-scale applications, these treatment technologies have to be enhanced to eventually reach the market.

Katja Opelt, Katja John und Gabriele Berg; Mikrobiologie, Universität Rostock, Albert-Einstein-Str. 3, 18051 Rostock, Email: gabriele.berg@uni-rostock.de

Das Ziel der Untersuchungen bestand in der Analyse Moos-assoziierter Bakterien hinsichtlich ihrer Diversität und ihres antagonistischen und biotechnologischen Potenzials. Die untersuchten Moose Tortula ruralis, Aulacomnium palustre und Sphagnum rubellum stellen typische Moosarten von Pflanzengemeinschaften dreier nährstoffarmer Habitate der Ostseeküste dar. Mittels SSCP-Analyse (Single Strand Conformation Polymorphism) der 16S rDNA konnte eine hohe Moos-Spezifität der assoziierten Bakteriengemeinschaften gezeigt werden. Diese Moos-Spezifität der assoziierten Bakterien konnte auch bezüglich der Abundanzen, des Anteils an Antagonisten, der antagonistischen Aktivität und der Diversität der antagonistisch wirksamen Isolate ermittelt werden. Der höchste Anteil antagonistisch aktiver Isolate gegen den phytopathogenen Pilz V. dahliae wurde für Sphagnum rubellum (31 %) ermittelt, gefolgt von Aulacomnium palustre (17 %) und Tortula ruralis (5 %). Mittels in vitro Biotest konnte für 10 % der Antagonisten eine glucanolytische, für 22 % eine chitinolytische und für 89 % eine proteolytische Aktivität ermittelt werden. Insgesamt bildeten 98 % der Antagonisten Antibiotika. Des weiteren wurden die bakteriellen Gemeinschaften drei unterschiedlicher Sphagnum-Arten (S. fallax, S. palustre, S. magellanicum) untersucht. Den höchsten Anteil antagonistisch aktiver Isolate wies das Moos S. fallax (34 % Antagonisten) auf. Die Analyse der Bakteriengemeinschaften mittels SSCP zeigte nur geringe Unterschiede in der Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaften zwischen den verschiedenen Sphagnum-Arten. Dagegen war zu beobachten, dass sich die assoziierten Bakteriengemeinschaften zwischen den einzelnen Probenahmen d.h. saisonal unterschieden. Auf Grund des großen biotechnologischen Potenzials dieser Mikroorganismen sind sie viel versprechende Kandidaten für einen Einsatz im biologischen Pflanzenschutz oder in der Biokatalyse.