PflanzenFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Auftreten und Verbreitung des Quarantäneerregers Candidatus Phytoplasma ulmi in den Ulmen-Arten Deutschlands - Akronym: PhytoUlmus

Anschrift
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf
Kontakt
Volker Schneck
Tel: +49 33433 157-179
E-Mail schreiben
FKZ
22026316
Anfang
01.10.2017
Ende
30.09.2020
Ergebnisdarstellung
6486 Ulmenproben wurden deutschlandweit an 339 Standorten gesammelt und auf eine Infektion mit Ca. P. ulmi untersucht. Krankheitsspezifische Symptome wurden nur an wenigen Standorten in Brandenburg, Rheinland-Pfalz und Bayern beobachtet. Der Infektionsnachweis erfolgte durch zwei quantitative real time-PCR Verfahren mit unterschiedlicher Spezifität, wobei der pathogen-spezifische Test in diesem Projekt entwickelt wurde. Die DNA des Erregers konnte in 28 % der Proben nachgewiesen werden. Nur in wenigen Proben wurden andere Phytoplasmen gefunden, die aber mit Ca. P. ulmi eng verwandt waren. Die Ulmen-Arten wiesen unterschiedliche Infektionsraten auf und die infizierten Pflanzen waren nicht gleichmäßig im Bundesgebiet verteilt. Infektionsschwerpunkte lagen in Brandenburg, Sachsen, SachsenAnhalt, Baden-Württemberg und Bayern, während in Nordrhein-Westfalen, Schleswig-Holstein, im westlichen Niedersachsen und im westlichen Mecklenburg-Vorpommern kaum infizierte Bestände zu finden waren. Ulmenproben wurden vom Flachland bis zu einer Meereshöhe von 1200 m entnommen und infizierte Ulmen konnten bis zu einer Höhe von 740 m nachgewiesen werden. Die Infektionsrate war über alle Höhenbereiche bis 740 m gleichmäßig verteilt. Potenzielle Vektoren wurden in begrenztem Umfang an Berg- und Flatterulmen gesammelt und in Cacopsylla ulmi und einigen Zikaden (Allygidius atomarius u. Macropsis spp.) konnte Ca. P. ulmi-DNA nachgewiesen werden. Die genetische Variabilität und phylogenetische Verwandtschaft von 288 Ca. P. ulmi Isolaten, wurden durch Vergleiche des konservierten groEL- und des variablen imp-Gens untersucht. 29 groEL- und 74 impGenotypen konnten unterschieden werden. Die Homologie der groEL-Fragmente lag über 99 %, während die des imp-Gens zwischen entfernt verwandten Isolaten auf 71 % fiel. Die phylogenetische Analyse des groELFragments bestätigte die enge Verwandtschaft und gruppierte Isolate aus Berg-, Flatter- und Feldulme entsprechend ihres Wirts.
Aufgabenbeschreibung
Die Ulmenvergilbung ist eine bakterielle Erkrankung der Ulme, die durch Candidatus Phytoplasma ulmi verursacht wird. Der insektenübertragene Erreger parasitiert in Siebröhren und verursacht Krankheitssymptome wie Hexenbesen, Triebstauche, Blattvergilbungen, sowie bei amerikanischen UlmenArten Phloemnekrosen. Die Erkrankung ist aus mehreren europäischen Ländern beschrieben, aber für Deutschland lagen keine flächendeckenden Untersuchungen vor. Eine lokale Studie in Berlin/Brandenburg zeigte, dass bis zu 50 % der Flatterulmen mit dem Erreger infiziert waren. Da krankheitsspezifische Symptome nicht zu beobachten waren, war eine visuelle Erkennung infizierter Pflanzen nicht möglich. Aufgrund der unzureichenden Datenlage wurde ein deutschlandweites Monitoring der drei einheimischen Ulmen-Arten durchgeführt, um die Verbreitung des Erregers und die Auswirkung einer Infektion auf die Pflanzengesundheit zu untersuchen. Die Standorte zur Probenahme sollten anhand einer früheren Kartierung zur Erfassung der genetischen Ressourcen von Ulmen-Arten, ausgewählt werden. Für den Nachweis, sollte ein erregerspezifischer quantitativer real time-PCR Assay entwickelt werden, der das Pathogen mit hoher Sensitivität detektiert. Eine Stammsammlung der Erreger aus verschiedenen Regionen sollte etabliert werden, um die Herkünfte auf Virulenz und Pathogenität zu testen. Dazu sollten infizierte Reiser auf gesunde Ulmenklone gepfropft werden, um Infektionsmaterial für spätere Resistenztests bereitzustellen. Die genetische Variabilität und die Verwandtschaftsverhältnisse der verschiedenen Isolate sollten durch Sequenzierung ausgewählter Gene analysiert werden. Es wird erwartet, dass die Gesamtheit der Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Epidemiologie, der genetischen Variabilität und Virulenz des Erregers beiträgt und die Entwicklung phytosanitärer Strategien ermöglicht, die eine weitere Ausbreitung des Pathogens verhindert.
Stichworte
Pflanzengesundheit

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