Sudden-Death-Syndrom an Soja Schädlings-Duo aus Fadenwurm und Pilz schädigt Sojabohne

In den USA tritt seit Jahren ein gefürchteter Schadkomplex an Sojabohnen auf, bei dem ein Fadenwurm (Nematode) und ein Pilz gemeinsam ihre Vernichtungskraft entfalten. Erst kürzlich konnten Wissenschaftler nun zeigen, dass es sich bei Heterodera glycines und Fusarium virguliforme tatsächlich um einen synergistischen Krankheitskomplex handelt

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Julius-Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)

Braunschweig, St. Paul/MN USA – Um zu verstehen, warum sich der Krankheitskomplex Sudden-Death-Syndroms so ausprägt, hat eine internationale Forschergruppe um Dr. Andreas Westphal vom Julius Kühn-Institut (JKI) in Braunschweig und seine amerikanische Kollegin Dr. Lijuan Xing die spezifische Rolle der beiden Pflanzenpathogene in der Krankheitsausprägung modelliert. Gemeinsam mit australischen, chinesischen und amerikanischen Kollegen wurden sogenannte Mikroplot-Experimente in Indiana durchgeführt. „Mit Hilfe der Daten konnten wir ein Modell entwickeln, das die Rolle des Pilzes und des Nematoden quantitativ darstellt“, berichtet Dr. Westphal vom JKI. Die Forscher erstellten eine Reaktionsmatrix, die einen klaren Zusammenhang zwischen der Stärke der Krankheitsausprägung und der Befallsstärke des Pilzes und des Nematoden in der Ausgangserde herstellt. Die Beziehung von Krankheitsstärke und Ertragsparametern wurde ebenfalls analysiert. „So lassen sich bei bekannten Konzentrationen von Nematoden und Pilz das Ausbruchsrisiko und die Krankheitsstärke voraussagen“, sagt Westphal.

Management des Sudden-Death-Syndroms an Soja

„Wir haben nicht nur das Verständnis zu diesem wichtigen Krankheitskomplex vertieft, der zum akuten Absterben der Sojapflanzen führt, sondern konnten auch wichtige Erkennungs- und Quantifizierungsmethoden entwickeln“, so das Fazit von Dr. Westphal. Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit zu einem verbesserten Management für die sich stetig weiter verbreitende Krankheit beiträgt. Eine Unterdrückung des Schaderregerkomplexes mit Pflanzenschutzmitteln gestaltet sich schwierig. Die Resistenzzüchtung macht mittlerweile große Fortschritte, aber nach wie vor macht der Krankheitskomplex große Schwierigkeiten, da auch ein Fruchtwechsel mit Mais dem Duo keinen Einhalt gebietet.

Hintergrundinfo zum Experiment-Design

In runden Beeten von 45 cm Durchmesser, die aus senkrecht eingegrabenen Röhren bestanden, herrschten für die Sojapflanzen die typischen Feldbedingungen. Pilze und Nematoden wurden einzeln und in verschiedenen Kombinationen in diese Beete eingebracht. In zeitlichen Abständen wurde die Krankheitsausprägung an den Sojabohnenpflanzen bestimmt. Die Menge des Pilzes wurde sowohl in der Erde zur Aussaat und in erkranktem Pflanzenmaterial mit Hilfe eines molekularen Verfahrens (rtPCR) mit einem neuen hoch spezifischen Erkennungsset (Primer) bestimmt. Der Partner in Australien ermöglichte die Extraktion von DNA aus großen Erdmengen (500 g), die bisher nur in seinem Labor möglich ist. Die Gruppe in den USA führte die DNA-Analysen durch.

Originalpublikation: Westphal A, Li C, Xing L, McKay A, Malvick D (2014) Contributions of Fusarium virguliforme and Heterodera glycines to the Disease Complex of Sudden Death Syndrome of Soybean. PLoS ONE 9(6): e99529. doi:10.1371/journal.pone.0099529

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