Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Bundesforschungsanstalt für Kulturpflanzen (Deutschland) schlägt den Einsatz ionisierender Strahlung zur Bekämpfung von Nematoden vor. Ein in Agronomy 2022 auf www.mdpi.com veröffentlichter Artikel erläutert den neuen Ansatz.
"Kartoffelzystennematoden Blasse Globodera и G.Rostochiensis sind ernsthafte Schädlinge, die erhebliche wirtschaftliche Ernteverluste verursachen.
Schadsymptome wie Verkümmerung und Vergilbung der Blätter sind eher unspezifisch und treten erst in späteren Stadien der Pflanzenentwicklung auf. Neue Populationen Globodera spp.. mit hoher Virulenz, die alle bekannten Arten von Resistenzen bei Kartoffelsorten überwindet, kann jederzeit auftreten.
Es ist äußerst wichtig, die Ausbreitung dieser beiden Arten von Nematoden zu verhindern. An Knollen haftende Bodenfragmente sind immer noch eine Quelle von Nematodenzysten.
Desinfektionsmaßnahmen wie γ- und β-Bestrahlung werden bei der Dekontamination von Verpackungsmaterial und medizinischen Einmalprodukten von einer Vielzahl von Krankheitserregern und Schädlingen eingesetzt.
In der Lebensmittelindustrie verlängert die Bestrahlung die Haltbarkeit oder hemmt die Keimung von Pilzsporen. Die von einem Material absorbierte Energiedichte wird in Einheiten der Gray-Dosis (Gy) ausgedrückt, wobei 1 Gy als die Energie von 1 J definiert ist, die in einem ionisierenden Strahlungsfeld mit konstanter Energieflussdichte auf eine Masse von 1 kg übertragen wird.
Das behandelte Material selbst wird nicht radioaktiv, da die Bestrahlung keine radioaktiven Atome oder Partikel enthält und das bestrahlte Material nicht mit der Strahlungsquelle in Kontakt kommt.
Tödliche Dosen variieren für verschiedene Organismen; Pilze und Wirbellose reagieren empfindlicher auf γ-Strahlung, während Bakterien gegenüber Dosen bis zu 25 kGy resistent zu sein scheinen.
Mehrere Studien haben zuvor die Wirkungen von Gammastrahlung auf Nematoden untersucht. Es hat sich gezeigt, dass die Methode bei frei lebenden Nematoden gut funktioniert, indem sie die Spermatogenese stört oder den Anteil kleiner erwachsener Männer in der Population erhöht, aber die Empfindlichkeit gegenüber Gammastrahlung variiert zwischen verschiedenen Nematodenarten und G. rostochiensis anfälliger war als Heterodera schachtii.
In einer Studie deutscher Wissenschaftler wurde überprüft, ob die Lebensfähigkeit und Bildung von Fadenwurmzysten durch γ- und β-Bestrahlung unterdrückt werden.
Im ersten Experiment wurden Nematodenzysten mit γ- oder β-Bestrahlung ohne Bodenmatrix behandelt, um die Parameter der minimalen Dosis im Bereich von 0 bis 12 kGy zu bestimmen.
Anschließend wurden zwei repräsentative Bodenproben mit Zysten bestrahlt. Die Bestrahlung von γ und β mit Dosen von 0, 1, 4, 8 und 12 kGy wurde unter kontrollierten Bedingungen bei Synergy Health Radeberg GmbH (Radeberg, Deutschland) von speziell geschultem Personal durchgeführt.
Die Wirkung der Bestrahlung auf die Lebensfähigkeit und die Bildung neuer Zysten wurde unter Verwendung von Schlupftests bzw. biologischen Assays mit anfälligen Kartoffelpflanzen bewertet. Ähnliche Tests wurden an Maissetzlingen durchgeführt, da Kartoffeln in Deutschland in der Regel in der Fruchtfolge mit dieser Kultur angebaut werden.
Es wurde festgestellt, dass 4 kGy die Mindestdosis der Gamma- oder Beta-Bestrahlung in Experimenten zur vollständigen Inaktivierung war G. pallida und G. Rostochiensis. Die Mindestausbeute an juvenilen Nematoden wurde nur in Zysten G gefunden. Rostochiensiseiner direkten Exposition gegenüber β-Strahlung mit einer Dosis von 4 kGy ausgesetzt, was auf artspezifische Reaktionen hindeutet.