Effect of (vesicular-) arbuscular mycorrhiza on survival and post vitro development of micropropagated oil palms (Elaeis guineensis Jacq.)

Abstract

In Gewebekultur vermehrte Ölpalmen (Elaeis guineensis Jacq.) werden unter kontrollierten, sterilen Bedingungen im Labor herangezogen. Bevor sie unter natürlichen Bedingungen weiterkultiviert werden können müssen sie während einer Übergangsphase im Gewächshaus an die veränderten Umweltfaktorn angepaßt werden. In dieser Zeit sind die empfindlichen Pflanzen zahlreichen Streßfaktoren ausgesetzt, die sich negativ auf ihre Entwicklung und die Überlebensraten auswirken. Dazu zählen einerseits Umweltfaktoren, wie z.B. die Art des Bodensubstrates, die veränderte Belichtung und Luftfeuchte und die Schadwirkung durch Pflanzenpathogene, aber auch pflanzen-physiologisch bedingte Faktoren wie ein z.T. schlecht entwickeltes Wurzelsystem und eine unzureichend ausgebildete Kuticula. In diesem als Akklimatisierung bezeichneten, drei Monate andauernden Abhärtungsprozess sterben trotz verbessernder Maßnahmen, wie z.B. Beschattung und Erhöhung der Luftfeuchtigkeit, 30% - 40% der Pflanzen ab. Die hohe Sterblichkeitsrate der empfindlichen Jungpflanzen, stellt ein großes Problem für die Kommerzialisierung von Ölpalmklonen dar. In zahlreichen Untersuchungen an anderen in vitro vermehrten Kulturpflanzen wirkte sich der Einsatz von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen (VAMP) positiv auf die Überlebens-raten und die Entwicklung der Pflanzen aus. Die Vitalität sowie die Toleranz der Pflanzen gegenüber der Schadwirkung von Pflanzenpathogenen stieg, die Wurzelentwicklung wurde verbessert. Auf diesem Hintergrund sollte untersucht werden, inwieweit sich eine Beimpfung mit VAM Pilzen positiv auf die Überlebensraten und die Entwicklung der Ölpalmen im oben beschriebene Stadium auswirkt. Am Indonesian Oil Palm Research Institute (IOPRI) in Medan, wurden drei unterschiedliche Gewächshausversuche angelegt. Für einen Versuchszeitraum von jeweils 12 Wochen wurden die empfindlichen Jungpflanzen mit unterschiedlichen, in den Tropen beheimateten, vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen beimpft. Im ersten Versuch wurde ein breites Spektrum von Endomykorrhizapilz Isolaten auf ihre Wirksamkeit und Anwendbarkeit in einem sogenannten Screening untersucht. Von den zwölf untersuchten VAM-Isolaten führte die Inokulation mit elf Isolaten zu einer Steigerung der Überlebensrate auf 83-100%. Im Gegensatz dazu überlebten nur 55% der nicht inokulierten Ölpalmen den dreimonatigen Versuchszeitraum. Die verwendeten Isolate wirkten sich ebenfalls sehr positiv auf die Entwicklung der Jungpflanzen aus. Die Sproßtrockengewichte der inokulierten Pflanzen wurden gegenüber den Kontrollpflanzen signifikant erhöht. Darüber hinaus wurde eine signifikant erhöhte Phosphat-Aufnahme festgestellt. Alle untersuchten Mykorrhizapilze infizierten die Wurzeln der Ölpalmen. Die Infektionsraten waren relativ gering und variierten je nach Pilzart zwischen 17-22%. Trotz der geringen Infektionsraten zeigten die untersuchten VAM-Pilze eine hohe Effizienz in der Verbesserung der Überlebensrate und der Pflanzenentwicklung. Vier, beziehungsweise drei, der effizientesten VAM-Isolate wurden ausgewählt und in den folgenden Versuchen, weiter untersucht.