Nachweis und Wachstum von endophytischen, entomopathogenen Pilzen in dikotylen Kulturpflanzen

  • Cornelia I. Ullrich Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
  • Eckhard Koch Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
  • Christina Matecki Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
  • Janina Schäfer Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
  • Theresa Burkl Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
  • Frank Rabenstein Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik, Quedlinburg
  • Regina G. Kleespies Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt
Schlagworte: Endophyten, Brassica napus, Vicia faba, entomopathogene Pilze, phytopathogene Pilze, Immunfluoreszenz-Mikroskopie

Abstract

Der Nachweis und die Verbreitung pilzlicher Endophyten in Pflanzen wird üblicherweise durch Re-Isolierung auf Agarmedien oder durch PCR-Techniken erbracht. Histologische Untersuchungen zur Kolonisierung der Wirtspflanze liegen dagegen nur selten vor. In der vorliegenden Arbeit wurde die Entwicklung von entomopathogenen Pilzen auf der Pflanzenoberfläche und innerhalb des Gewebes durch Licht- und Fluoreszenzmikroskopie von mit verschiedenen Farbstoffen behandelten Blattproben untersucht oder, um die Spezifität der injizierten Endophyten zu gewährleisten, mit primären polyklonalen und sekundären FITC-konjugierten Antikörpern. Diaminobenzidin- Tetrahydrochlorid (DAB) diente dem Nachweis von Wasserstoffperoxid als Stresstest. Vier entomopathogene Pilz-Gattungen wurden mit drei phytopathogenen Pilzarten verglichen. Wirtspflanzen waren Raps (Brassica napus), Ackerbohnen (Vicia faba) und Gurken (Cucumis sativus). Auch wenn Blastosporen von Beauveria bassiana in B. napus Blätter infiltriert wurden, schienen sie trotzdem nur auf der Blattoberfläche zu keimen. Die erfolgreiche Pilz-Re-Isolierung aus Blättern von B. napus, die mit B. bassiana, Isaria fumosorosea oder Metarhizium anisopliae inokuliert wurden, bewies ein Überdauern dieser Entomopathogene im Gewebe für mindestens zwei Wochen. Bildung brauner Niederschläge nach der Blattbehandlung mit DAB in Gegenwart von B. bassiana zeigte die Produktion von Wasserstoffperoxid in B. napus an, aber nicht in V. faba. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse eine niedrigere endophytische Kolonisierung, als nach der Literatur zu erwarten, was auf eine geringe Verfügbarkeit von Nährstoffen im pflanzlichen Interzellularraum und die Abwesenheit von Zellwand- und Zellmembran- abbauenden pilzlichen Enzymen als wachstumsbegrenzende Faktoren hindeutet. Daten über die endophytische Kolonisierung sollten daher allgemein jeweils durch histologische Nachweise von Art und Ausmaß des Pilzwachstums im Wirtsgewebe unterstützt werden.

Veröffentlicht
2018-08-14
Rubrik
Originalarbeit