Untersuchungen zur Interaktion des pilzlichen Schaderregers Fusarium culmorum mit nützlichen Rhizobakterien aus der Gattung Streptomyces spp. an der Wurzel von Weizen

• Antragsteller: Dr. Mark Winter
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 279559973

Im Rahmen des laufenden Forschungsvorhabens am Department of Plant Pathology, University of Minnesota, USA wird erforscht, ob das Mykotoxin Deoxynivalenol (DON) als Wegbereiter für eine erfolgreiche Wurzelinfektion von Weizen durch das bodenbürtige Pathogen Fusarium culmorum dient. Weiterhin wird untersucht, ob DON eine schädliche Wirkung auf nützliche Rhizobakterien aus der Gattung Streptomyces hat, insbesondere auf die Schutzfunktion der Wurzel vor Pathogenbefall. Einerseits wird der negative Effekt von DON auf Streptomyces spp. aus der Rhizosphäre von Weizen in vitro und in planta getestet, andererseits wird die suppressive Wirkung von Streptomyces spp. gegenüber F. culmorum ebenfalls in vitro und in planta untersucht. Da neben Streptomyces spp. auch fluoreszierende Pseudomonas spp. als wichtige nützliche Rhizobakterien von Weizen bekannt sind und da neben F. culmorum auch F. graminearum als ein wichtiger Erreger der Fusarium Halmbasis- und Wurzelfäule an Weizen gilt, sollen die Untersuchungen in der Fortfolge dieses Projektes auf fluoreszierende Pseudomonas spp. und F. graminearum Isolate ausgeweitet werden. Weiterhin soll die Rolle von DON für eine erfolgreiche Besiedelung der Weizenwurzel durch F. culmorum unter Feldbedingungen verifiziert werden. Die in den laufenden Untersuchungen bereits gewonnenen Isolate der nützlichen Rhizobakterien, sowie die verschiedenen Chemotypen von F. culmorum und F. gramineraum sollen hinsichtlich ihrer Kohlenhydratnutzung in einem Mikrotiterplattentest mit verschieden Substratmengen und -konzentrationen charakterisiert werden, um mögliche Konkurrenzbeziehungen zwischen den Antagonisten und Pathogenen erklären zu können. Des Weiteren soll überprüft werden, ob DON ein Virulenzfaktor für die Besiedelung der Wurzel von Gerste ist und ob die halmbürtig gebildeten Mykotoxine über den Transpirationsstrom in der Pflanze bis in höhere Pflanzenteile transportiert werden können. Das würde eine bisher unbeachtete Quelle einer Mykotoxinkontamination von Gerstenkörnern aufdecken. Neben grundlegenden Erkenntnissen über die Pathogenese der Erreger F. culmorum und F. graminearum an der Wurzel von Weizen und Gerste, sollen wichtige Informationen über die Interaktion von pathogenen und nützlichen Mikroorganismen in der Rhizosphäre gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Ruth Dill-Macky