Institut für Pflanzenschutz in Obst- und Weinbau
Das Syndrom der Kartoffelknollenwelke ist mit unterschiedlichen von Zikadenvektoren übertragenen Pathogenen assoziiert. Im klassischen Fall wird sie durch Candidatus Phytoplasma solani (CaPsol; Stolbur-Phytoplasma) verursacht. Verbunden mit einem Wirtswechsel der Vektorzikade Pentastiridius leporinus von der Zuckerrübe auf die Kartoffel tritt in den kranken Kartoffeln immer häufiger das Gamma-Proteobakterium Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus auf, aber auch der Befall durch CaPsol hat stark zugenommen. Verbunden damit sind gravierende Schäden im Kartoffelanbau. Das Projekt konzentriert sich auf die Frage der Ursachen für die starke Ausbreitung von CaPsol im Kartoffelanbau, das bisher besonders im Weinbau als Erreger der Schwarzholzkrankheit von Bedeutung war. Ziel des Projektes ist es, Übertragungszyklen und Phytoplasma-Wirtspflanzen-Vektor Interaktionen zu untersuchen, um daraus Ansatzpunkte für die landwirtschaftliche Praxis zur Unterbrechung der Übertragungswege und damit zur die Senkung des Infektionsdrucks auf die Kartoffel zu identifizieren. Das CaPsol-Pathosystem ist charakterisiert durch eine hohe genetische Diversität der Phytoplasmen, einen weiten Wirtskreis aus Wild- und Kulturpflanzen sowie unterschiedliche Zikadenarten als Vektoren. Bedingt durch spezifische Wirtspflanzen-Pathogen-Vektor Kombinationen existieren mehr oder weniger distinkte epidemiologische Zyklen, die aber durch Vektoren miteinander verknüpft sein können und häufig auf Kulturpflanzen wie Reben, Kartoffeln und andere Solanaceen, Zuckerrüben, Mais, Lavendel oder Erdbeeren verzweigen. Aufgrund der vielfältigen Interaktionen sind Vorbeugung und Bekämpfung von CaPsol-assoziierten Krankheiten häufig schwierig. Effektive und nachhaltige Managementkonzepte sollten auf die Unterbrechung der Übertragungszyklen zielen und setzen daher die detaillierte Kenntnis der jeweiligen, zumeist regional unterschiedlichen epidemiologischen Situation voraus. Zur Klärung der offenen Fragen werden die Elemente des Stolbur-Pathosystems im Kartoffelanbau untersucht. Dies beinhaltet die Erfassung wilder Wirtspflanzen in der Umgebung von betroffenen Kulturen sowie die Erfassung des Vorkommens und der Dominanzstruktur bekannter und potentieller CaPsol-Vektoren in Kartoffelfeldern und ihrer Umgebung. Die Bedeutung der Kartoffel als Akquisitionswirt für P. leporinus wird durch die Erfassung der saisonalen Variation der Infektionshäufigkeit adulter Zikaden sowie der Infektionshäufigkeit der Larvalpopulationen im Herbst sowie der im Frühjahr erscheinenden Adulten der Folgegeneration untersucht. Die Aussagekraft von PCR-Nachweisen von CaPsol in Zikaden in Hinblick auf das Übertragungsrisiko wird durch Einzeltier-Übertragungsversuche untersucht. Durch die vergleichende Analyse der genetischen Variabilität der CaPsol-Isolate aus wilden Wirtspflanzen, Kartoffeln, Zuckerrüben und Zikaden (MLST-Analyse) sollen die für die Infektion der Kartoffeln relevanten Übertragungszyklen und Verbreitungswege identifiziert werden.
Bundesland Rheinland-Pfalz
