Reuther, Marie: Untersuchungen zur Wirtseignung toleranter Zuckerrübensorten für den Rübenzystennematoden Heterodera schachtii. - Bonn, 2019. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-56819
@phdthesis{handle:20.500.11811/8026,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-56819,
author = {{Marie Reuther}},
title = {Untersuchungen zur Wirtseignung toleranter Zuckerrübensorten für den Rübenzystennematoden Heterodera schachtii},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2019,
month = dec,

note = {Der Rübenzystennematode Heterodera schachtii ist der bedeutendste Schädling der Zuckerrübe. Anfällige Zuckerrübensorten zeigen eine hohe Wirtseignung für diesen Wurzelparasiten, sodass sich dieser besonders stark vermehren kann. Infolgedessen kann ein H. schachtii –Befall an anfälligen Sorten zu Ertragseinbußen von bis zu 25% führen. Im Gegensatz zu anfälligen Sorten ist die Wirtseignung für H. schachtii in den seit dem Jahr 2000 existierenden resistenten Sorten stark eingeschränkt. An einer resistenten Sorte sterben die meisten Juvenilen vor dem Erreichen des Adultstadiums ab. Wenn überhaupt, entwickeln sich an diesen Sorten eher Männchen als Weibchen. Resistente Zuckerrübensorten haben ein generell geringes Ertragspotential und sind im Anbau bisher ohne Bedeutung. Anders, die seit 2003 existierenden toleranten Zuckerrübensorten: Diese reagieren auf den Nematodenbefall tolerant, so dass auch auf Befallsstandorten hohe Erträge erzielt werden können. Die Wirtseignung toleranter Sorten für H. schachtii ist bisher weitgehend unbekannt und soll in dieser Arbeit untersucht werden.
In offiziellen Sortenversuchen wurden Bodenproben entnommen, um den Ausgangs- und Endbefall (Pi und Pf) von H. schachtii mittels der sogenannten Schlupftestmethode zu analysieren. So konnte die Reproduktionsrate (Pf/Pi) von H. schachtii an fünf toleranten Sorten (Adrianna, BTS 440, Kleist, Lisanna, Vascoi ) mit der einer anfälligen (Berettai ) und der einer resistenten Sorte (Nemata ) verglichen werden. Basierend auf den dreijährigen Ergebnissen der Pf/Pi im Feld wurde eine Klassifizierung der Wirtseignung von Zuckerrübensorten vorgeschlagen. Dabei wurden resistent wirkende Sorten in hoch und moderat resistent (HR bzw. MR) und anfällig wirkende Sorten in hoch und moderat anfällig (HS bzw. MS) unterteilt. Die Wirtseignung toleranter Sorten konnte überwiegend als MR charakterisiert werden und war um 40% gegenüber der anfälligen Sorte verringert. Um ein nachhaltiges Management des Parasiten zu gewährleisten, wäre eine Bewertung der Wirtseignung zukünftiger Sorten nötig.
Erste Hinweise für die geringe Wirtseignung von toleranten Sorten lieferte die in vitro - Untersuchung der Nematodenentwicklung - vom Zeitpunkt der Infektion bis zur Zystenbildung. Anders als an der resistenten Sorte (Nemata , HR) war es H. schachtii an der toleranten Sorte (Lisanna, MR) möglich, Synzytien zu etablieren und sich zu vermehren. Im Gegensatz zur anfälligen Sorte (Berettai , HS) entwickelten sich an der toleranten Sorte weniger Weibchen, was auf eine geringe Wirtseignung hinweist. Die Weibchen an der toleranten Sorte waren kleiner, aber induzierten größere Synzytien als an der anfälligen Sorte. Anscheinend muss H. schachtii an der toleranten Sorte ein größeres Synzytium ausbilden, um sich mit Nährstoffen für die Entwicklung zum Weibchen zu versorgen. Deshalb wird vermutet, dass ein noch unbekannter Resistenzfaktor in toleranten Sorten die Funktion des Synzytiums negativ beeinflusst. Während sich 62% der Weibchen an der anfälligen Sorte zu Zysten entwickelten, sind es an der toleranten Sorte nur 55%. An der toleranten Sorte wurden 65% weniger Zysten als an der anfälligen Sorte beobachtet. Zudem enthielten die Zysten an der toleranten Sorte weniger Eier.
In einem weiteren Ansatz wurde untersucht, ob die Ausprägung des Wurzelsystems der Sorten Hinweise auf die Wirtseignung und Toleranz gibt. Verschiedene Wurzelwachstumsparameter der anfälligen (Berettai , HS), der resistenten (Nemata , HR) und der drei toleranter Zuckerrübensorten (Adrianna und Lisanna, MR; Kleist, MS) mit und ohne H. schachtii -Befall wurden in mit Erde gefüllten Rhizotrongefäßen verglichen. Die Haupt-, Seiten- und Gesamtwurzellänge, die Wurzelsystemtiefe und die Anzahl Seitenwurzeln 1. Ordnung der untersuchten Sorten waren unter Befall gegenüber Nichtbefall reduziert. Sie eignen sich somit als Indikatoren, einen Befall durch den Wurzelparasiten früh zu erkennen. Es konnte gezeigt werden, dass das Wurzelsystem der Genotypen unterschiedlich auf den Befall mit H. schachtii reagiert. Die durch den Befall verursachte Reduktion der Parameter war bei den toleranten Sorten stets geringer, als bei der anfälligen Sorte. Demnach konnte gezeigt werden, dass tolerante gegenüber anfälligen Sorten ein resilienteres Wurzelsystem unter Befall aufzeigen. Während dies bereits für tolerante und anfällige Sorten anderer Kulturen berichtet wurde, zeigt diese Arbeit erstmals, dass tolerante und nicht tolerante Zuckerrübensorten durch die Parameter der Hauptwurzellänge und Wurzelsystemtiefe unterschieden werden können. Diese Parameter wurden in toleranten Sorten weniger stark durch den Befall reduziert, als in den nicht toleranten Sorten. Ein Screening der Hauptwurzellänge oder Wurzelsystemtiefe könnte genutzt werden, um die Toleranz und die Wirtseignung in Zuckerrübensorten bereits zu einem jungen Pflanzenstadium schnell und einfach abzuschätzen.},

url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/8026}
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