Interaction of maize root associated fungi and the western corn rootworm

Abstract

Der Westliche Maiswurzelbohrer (WMB) ist ein invasiver Maisschädling in Europa, welcher aus den USA eingeschleppt wurde. In den letzten zwanzig Jahren hat sich dieser Schädling von Ost-nach Mitteleuropa ausgebreitet und ist seit 2007 auch in Deutschland nachgewiesen. Der vorwiegende Schaden wird durch die Larven des Käfers verursacht welche an den Wurzeln des Mais fressen, wodurch die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen verringert wird. Wir nehmen an, dass die Larven des WMB wenn Sie an den Wurzeln fressen mit den die Wurzeln besiedelnden Pilzen interagieren. Die Zusammensetzung der Pilzgemeinschaften wurde mittels Denaturierender Gradienten Gelelektrophorese (DGGE) in verschiedenen Bodentypen analysiert und der Einfluss von Bodentyp und Maissorte auf die Entwicklung des Maiswurzelbohrers untersucht. Die Maissorte war der entscheidende Faktor welcher die Entwicklung der Larven beeinflusste während der Bodentyp kaum einen Einfluss auf die Entwicklung der Larven hatte. Auch spielte der Einfluss des Bodens auf die jeweilige Maissorte für die Entwicklung der Larven keine Rolle. Der Frass der Larven des MWB verstärken bis um das 50fache die Besiedlung der Wurzeln durch das mykotoxinbildende Phytopathogen Fusarium verticillioides (Fv). Dieser Effekt hängt allerdings von dem zeitlichen Ablauf des Auftretens von Larven und Pilz ab. Besiedelt der Pilz vor dem Auftreten der Larven bereits die Wurzel ist der Effekt besonders stark, während bei gleichzeitigem oder späteren Auftretens des Pilzes die verstärkende Wirkung nachlässt. Selbst die oberirdischen Pflanzenteile können in Abhängigkeit zur Maissorte verstärkt besiedelt werden, wenn die Larven des MWB an den Wurzeln fressen. Bei Bt Mais war indes keine statistisch nachzuweisende Erhöhung der Besiedlung durch Fv nachzuweisen. In Übertragungsexperimenten konnte gezeigt werden, dass Larven des MWB lebenden Fv mit sich herumtragen können, nachdem Sie an von Fv besiedelnden Pflanzen gefressen hatten. Allerdings war das übertragende Inokulum nicht in der Lage gesunde Pflanzen zu besiedeln. Die Entwicklung der Larven wird negativ durch die Besiedlung der Pflanze durch Fv beeinflusst. In Experimenten mit Glomus intraradices konnte gezeigt werden, dass diese Mykorrhiza einen negativen Einfluss auf die Entwicklung der Larven hat. Der Frass durch die Larven hatte keinen Einfluss auf die Besiedlung der Wurzeln durch die Mykorrhiza. Dies ist die erste Arbeit welche sich im Detail mit den Wechselwirkungen zwischen die Wurzel besiedelnden Pilzen und dem westlichen Maiswurzelbohrer beschäftigt.