In einer neuen Studie über die symbiotischen Verbindungen zwischen Pilzen, die schwarzen Kartoffelschorf und Nematoden verursachen, machten Wissenschaftler eine unerwartete Entdeckung.
Produktion von ertragreichen und hochwertigen Kartoffelkulturen (Solanum tuberosum L.) ist eine komplexe Aufgabe, bei der viele Aspekte berücksichtigt werden müssen, darunter Vielfalt, Bodenparameter, Niederschlag und landwirtschaftliche Praktiken.
Darüber hinaus können Bodenorganismen wie Pilzarten, Insekten und Bakterien offensichtlich die Entwicklung einer Kartoffelkultur in Abhängigkeit von ihren Nahrungspräferenzen beeinflussen.
Die Komplexität der Wechselwirkung vieler im Boden vorkommender Arten und der Kulturpflanzen ist noch sehr wenig untersucht. Eine Gruppe von Wissenschaftlern der schwedischen Universität für Agrarwissenschaften untersuchte die vorübergehenden Wechselwirkungen zwischen Nematoden, die das Wurzelsystem von Kartoffeln beeinflussen, und einem pathogenen Pilz Rhizoctonia solaniRhizoktonie verursachen.
Die Wechselwirkung wurde an Kartoffelpflanzen untersucht, die in Töpfen unter kontrollierten Bedingungen gezüchtet wurden. In zwei ähnlichen Experimenten wurden den Töpfen dreimal verschiedene Kombinationen von Nematoden und Pilzmyzel zugesetzt; bei der Landung nach 14 Tagen und nach 28 Tagen.
Nematoden reduzierten die Wurzelbiomasse und eine Kombination von Nematoden und R. Solani führte in beiden Experimenten zu einer Abnahme der Knollenausbeute, aber die Wechselwirkung war nicht synergistisch. Im Gegensatz dazu nahm die Anzahl der Läsionen in Form von Stammgeschwüren bei Vorhandensein von Nematoden im Vergleich zu nur R. solani-Behandlungen ab.
Wissenschaftler wissen wenig über die Synergie von pathogenen Pilzen und parasitären Nematoden
Pflanzenparasitäre Nematoden, die 15% der Gesamtzahl der beschriebenen Nematodenarten ausmachen, kommen in Böden auf der ganzen Welt vor und sind in der Landwirtschaft häufige Krankheitserreger. Sie haben eine Vielzahl von Wirten, einschließlich Kartoffeln, und sind während ihres gesamten Lebenszyklus entweder im Boden (Ektoparasiten) oder in den Wurzeln (Endoparasiten) mobil.
Der Beitrag pflanzenparasitärer Nematoden zum Ernteverlust wird wahrscheinlich unterschätzt, da oberirdische Symptome oder unregelmäßige Knollen vor dem Hintergrund der gesamten Ernte selten wahrnehmbar sind.
Nematoden, die das Wurzelsystem beeinflussen (endoparasitäre frei lebende Nematoden), können jedoch die Knollenausbeute um 12% oder sogar mehr verringern, wenn auf sie Sekundärinfektionen durch Pilze und Bakterien folgen.
Es wird angenommen, dass parasitäre Nematoden auch die Entwicklung von Krankheiten beeinflussen können, die durch andere Bodenpathogene verursacht werden, wodurch die Auswirkungen pathogener Pilze synergistisch verstärkt werden.
Beispielsweise können Nematoden auf die Exsudate von Pflanzen reagieren, die vom Pilz betroffen sind, oder der Pilz kann Pflanzengewebe durch Wunden durchdringen, die durch die Fütterung von Nematoden verursacht werden.
Pilzpathogen R. Solani verursacht unter anderem Stammgeschwüre, schwarze Beschichtung oder deformierte Knollen wie dicke, Elefanten, Schalen und Risse.
Der Pilz kann auf Ernterückständen im Boden überleben oder von Samen getragen werden, wenn er als Sklerotie (schwarze Beschichtung) auf den Knollen vorhanden ist.
Auf schwedischen Kartoffelfeldern mit Erde R. Solani Es wurde eine große Anzahl von Nematoden festgestellt, aber diese beiden Faktoren wurden nicht genau berücksichtigt.
Es ist allgemein anerkannt, dass die Nematoden die Wurzeln befallen Pratylenchus envranrans beeinflusst den Effekt R. Solanidie Ernte negativ beeinflussen.
Andere Arten von Nematoden, die mit interagieren R. Solanisind, einschließlich zystenbildender Kartoffelnematoden Globodera rostochiensis и Blasse Globodera.
Die Expositionszeit des Erregers und des Nematoden gegenüber der Pflanze sowie das Entwicklungsstadium der Wirtspflanze sind wichtig für die Wechselwirkung zwischen Organismen und die Schwere der Krankheit für den Wirt.
Die zeitlichen Aspekte der Exposition und Anfälligkeit aufgrund der Pflanzenentwicklung wurden ebenfalls nicht ausreichend untersucht, obwohl es Studien gibt, die die Anfälligkeit einer Sorte vergleichen.
In diesem Experiment wurde angenommen, dass eine Kombination von pflanzenparasitären Nematoden und R. Solani führt zu einer schwereren ulzerativen Läsion an den Stielen und Stolonen, führt zu einer Abnahme der Quantität und Qualität der Knollen aufgrund der hohen Inzidenz von schwarzem Plaque und anderen Symptomen.
Für die Experimente wurden zwei Arten von Nematoden-Inokulum verwendet; in Experiment 1 - eine vollständige Gemeinschaft von Nematoden, in der insbesondere Nematoden mit Wurzelschäden vorherrschten A. erenatusund in Experiment 2 - eine Reinkultur des Nematoden P. crenata.
Hinzufügen von Wurzelnematoden und R. Solani hatte bei fast allen Behandlungen eine gewisse Wirkung auf Kartoffelpflanzen.
Zwei Hypothesen wurden bestätigt, als Wissenschaftler fanden, dass eine Kombination von Nematoden und R. Solani und dass der Zeitpunkt der Inokulation die Schwere der Schädigung sowohl durch den Pilz als auch durch die Nematoden beeinflusste.
Entgegen den Hypothesen der Synergie stellten die Wissenschaftler jedoch fest, dass die Qualität der Knollen und Pilzschäden an der Pflanze nicht vom Vorhandensein von Nematoden vor der Inokulation mit dem Pilz abhängt.
Die Schwere des Ulkus des Stammes nahm bei Vorhandensein von Nematoden nicht zu. Darüber hinaus war das Geschwür des Stammes noch weniger schwerwiegend, wenn die Nematoden in Kombination mit dem Pilz zugesetzt wurden.
Nematoden, die auf Pflanzen parasitieren, reduzierten die Anzahl der Läsionen von Stammgeschwüren, anstatt sie schwerer zu machen, und die Nematoden wirkten sich auch nicht wie beabsichtigt auf Pilzschäden an Stolonen oder Knollen aus.
Eine mögliche Erklärung könnte sein, dass Nematoden Resistenzmechanismen in Kartoffelpflanzen auf die gleiche Weise aktivieren, wie Wurzelnematoden in Tomaten Abwehrmechanismen auslösen können, schlugen Wissenschaftler vor.
„Es ist wichtig, das Ausmaß der Beziehung zwischen Krankheitserregern zur Krankheitsbekämpfung mithilfe geeigneter Managementmethoden zu verstehen und zu bewerten. Um diese Probleme anzugehen, sind daher zusätzliche Forschungsarbeiten erforderlich. Unsere wichtigsten Ergebnisse sind, dass die Ernte durch das gleichzeitige Auftreten von Nematoden beeinflusst wird, die die Wurzeln befallen, und R. Solaniund dass die Nematoden mit der Kartoffelpflanze interagieren können, was zu einer Verringerung der Anzahl von Stammgeschwüren führt. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Analyse des Vorhandenseins von Nematoden auf dem Feld, um Schutzstrategien für eine effiziente Kartoffelproduktion entwickeln zu können. Eine Fruchtfolge mit mindestens vier Jahren ohne Kartoffeln und andere landwirtschaftliche Praktiken kann nützlich sein, um die Population zu reduzieren R. Solani auf dem Feld sowie der Einfluss von Pflanzen, die in der Zeit ohne Kartoffeln angebaut wurden, werden sich auf Wurzelnematoden auswirken ", fassten die Wissenschaftler ihren auf dem Portal veröffentlichten wissenschaftlichen Artikel zusammen www.mdpi.com.
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