Fusarium in Zuckerrüben - Artspektrum, Pathogenität und Mykotoxinbildung sowie Kreuzpathogenität in Weizen

Abstract

Fusarium spp. können Zuckerrüben in allen Entwicklungsstadien und im Lager befallen. Vor allem in den USA werden durch "Fusarium Yellows" hohe Verluste im Rüben- und Weißzuckerertrag durch Fusarium spp. verursacht. Aber auch in Deutschland und anderen Teilen Europas werden Fusarium spp. häufig aus Rübenfäulen isoliert. Es gibt aber nicht nur pathogene Fusarien, sondern auch andere Lebensformen. Bei der Beurteilung der Ursache von Rübenfäulen müssen dementsprechend Primärpathogene von Endophyten und Saprobionten unterschieden werden. Im Rahmen eines zweijährigen Feldversuchs an zwei Standorten in Süd-Niedersachsen wurde das Vorkommen von Fusarium spp. in erntefrischen und gesund-erscheinenden Zuckerrüben untersucht. Durch unterschiedliche Lagerungsbedingungen wurde der Einfluss der Lagerdauer auf den saprotrophen Befall dargestellt. Dabei wurden aus durchschnittlich 12,7% der untersuchten Rüben Fusarien isoliert. In erntefrischen Rüben wurde am häufigsten F. redolens detektiert, während aus langfristig gelagerten Rüben vor allem F. culmorum, F. cerealis und F. graminearum isoliert werden konnten. Isolate der insgesamt 13 bestimmten Fusarium spp. wurden im Gewächshaus auf ihre Pathogenität an Zuckerrüben getestet. Dabei zeigten nur einige mit F. graminearum und F. sambucinum inokulierte Pflanzen Symptome, die mit denen eines amerikanischen "Fusarium Yellows2-Isolats vergleichbar waren. Dadurch wurde die Hypothese bestätigt, dass Fusarien auch als Endophyten in gesunden Zuckerrüben vorkommen. Ausgewählte Isolate aller im Feldversuch gefundenen Arten wurden in Reis angezogen und auf ihre potentie lle Mykotoxinproduktion hin untersucht. Neben A- und B-Trichothecenen, Zearalenon und Fumonisinen wurden unter anderem auch Beauvericin, Moniliformin und Enniatine gefunden. Letztere wurden vor allem durch die häufig aus erntefrischen Rüben isolierte Art F. redolens produziert. Die Bedeutung einer möglichen Mykotoxinkontamination von Zuckerrüben wird diskutiert.Zudem wurde die Übertragbarkeit von Fusarium über die Fruchtfolgeglieder Zuckerrübe und Weizen untersucht. In Gewächshausversuchen wurde Weizen mit Isolaten der sieben am häufigsten aus Zuckerrübe isolierten Fusarium spp. inokuliert. Zusätzlich zu der bereits beschriebenen Pathogenität von F. graminearum erwiesen sich mit F. culmorum, F. cerealis, F. equiseti und F. tricinctum Zuckerrüben-Isolaten von vier weiteren Fusarium spp. als pathogen in Weizen. Während F. graminearum, F. culmorum und F. cerealis klassische "Fusarium Head Blight"-Symptome verursachten, waren F. equiseti und F. tricinctum deutlich weniger aggressiv. Dafür zeigten die Körner von Pflanzen, die mit diesen Arten inokuliert wurden einen erhöhten Anteil an "Black Point". Die Analyse ergab, dass "Black Point"-Körner deutlich mehr Mykotoxine enthielten als symptomlose infizierte Körner. Die Zuckerrüben-Isolate von F. graminearum, F. culmorum und F. cerealis dagegen sorgten für eine hohe Kontamination mit Deoxynivalenol, Nivalenol und deren acetylierten Derivaten. Aufgrund dieser Untersuchungen kann keine Aussage darüber getroffen werden, ob Zuckerrübenernterückstände als Inokulumquelle dienen. Im Rahmen der Fruchtfolge muss aber beachtet werden, dass auch Zuckerrüben von Fusarium spp. kolonisiert werden, die in Weizen pathogen sind und zur Mykotoxinbildung führen können.