Untersuchungen zur Pathogenität, Invasionsbiologie und Populationsdynamik des Kiefernholznematoden Bursaphelenchus xylophilus (Steiner und Buhrer 1934) Nickle 1970 in Europäischen Koniferen

Abstract

Ziel der Arbeit war es, den Wirtspflanzenstatus Europäischer Koniferen gegenüber B. xylophilus zu klären und die Wechselbeziehung zwischen Nematoden, Wirtsbäumen und Temperatur zu untersuchen.
Inokulationsversuche wurden mit einer Population von 2400 bis 4000 Nematoden pro Pflanze an drei bis vier Jahre alten Schösslingen im Gewächshaus und in Klimakammern durchgeführt. Die Versuche erfolgten bei einer Temperatur von 25°C, sofern nicht verschiedene Temperatureinflüsse untersucht wurden. Um die Entwicklung der Kiefernwelke zu bestimmen, wurde die Welke in sechs Klassen bonitiert und zusätzlich die Wassergehalte von Spross und Nadeln gemessen. Um den Einfluss von B. xylophilus auf die Mortalität von P. sylvestris zu untersuchen, wurden insgesamt 140 Schösslinge mit sieben unterschiedlichen Populationsdichten inokuliert: 100, 300, 800, 2400, 4000, 6000, 10000 Nematoden. Die Inokulumdichte hatte keinen Einfluss auf die Mortalitätsrate. Sie war mit 70 % bis 90 % generell hoch. Vier Wochen nach Inokulation konnte ein Zusammenhang zwischen hoher Inokulationsdichte und hoher Populationsdichte in Schösslingen festgestellt werden. Im Wirtspflanzen-Screening von 13 Koniferenarten konnten die Arten P. sylvestris, P. cembra, P. nigra, P. strobus, P. pinaster, P. radiata, P. mugo and Larix decidua als Wirte für die B. xylophilus-Isolate aus Portugal, China und Nordamerika bestätigt werden. L. kaempferi war moderat anfällig gegen B. xylophilus. P. pinea wies eine moderate Anfälligkeit für das portugiesische B. xylophilus-Isolat auf. P. abies und P. halepensis wiesen geringe Populationsdichten von B. xylophilus vier Wochen nach Inokulation auf. B.  xylophilus konnte allerdings aus abgestorbenen Bäumen nicht mehr reisoliert werden. A. alba war keine Wirte für den Kiefernholznematoden. Migration und Populationsdynamik von B. xylophilus wurden in P. sylvestris Schösslingen untersucht. Dazu wurden die kompletten Pflanzen in 17 Segmente unterteilt. Nematoden wurden nach Inokulation aus Schösslingen an neun Probenterminen während eines Zeitraumes von 27 Tagen aus allen Segmenten extrahiert. Nach sechs Tagen konnten in allen Pflanzenteilen Nematoden nachgewiesen werden. Nematoden im Schössling erreichten drei Populationsspitzen 12, 19 und 27 Tage nach der Inokulation. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass B. xylophilus sich zunächst im Wirt ausbreitet und danach eine Population aufbaut. Vier aufeinanderfolgende Stadien der Invasion wurden unterschieden: (1) Frühe Ausbreitung (2) Verbreitung und Besiedlung aller Pflanzenteile, (3) Populationsaufbau und (4) Rückzug in das Wurzelsystem. Für Untersuchungen zum Einfluss der Temperatur auf die Populationsdynamik von B. xylophilus und auf die Pathogenität gegenüber P. sylvestris, L. decidua and P. abies wurden Schösslinge mit Nematoden inokuliert. An sieben Probenterminen wurden Nematoden innerhalb eines Zeitraumes von 61 Tagen aus Spross- und Wurzelteilen extrahiert. Die Versuche wurden in Klimakammern bei Temperaturen von 15°C, 20°C und 25°C durchgeführt. Die Temperatur hatte einen Einfluss auf die Populationsdynamik von B. xylophilus in beiden anfälligen Wirtsarten. Nematoden entwickelten sich nicht in P. abies. Die Temperatur hatte keinen Effekt auf die Pathogenität des Nematoden. Die maximale Mortalität wurde bei Überschreiten von 20°C in P. sylvestris und L. decidua festgestellt. Keine der Koniferenarten zeigte Welkesymptome bei 15°C. Die Population in P. sylvestris erreichte mit 4000 Nematoden pro Gramm Trockenmasse höhere Dichten bei 25°C als bei 20°C. Daraus kann abgeleitet werden, dass die irreversible Welke in P. sylvestris durch eine Schwellenpopulation von B. xylophilus induziert wird.