Langzeitversuche zur Latenz von Xanthomonas campestris pv. pelargonii und Vergleich mikrobiologischer, serologischer und molekulargenetischer Nachweisverfahren

Abstract

Für die Untersuchung der Latenz in einem Langzeitversuch von 68 Monaten wurden die Pelargoniensorten Rosario und Isabell am Stengel mit einer Bakteriensuspension von 3 verschiedenen, aber sehr niedrigen Konzentrationen inokuliert. Bei 25 °C erkrankten die Pflanzen zunächst innerhalb von 6 Monaten viel schneller als bei 15 °C. Bei 15 °C erfolgte die Erkrankung zwar langsamer, aber kontinuierlicher, so dass am Ende des Versuches (nach 68 Monaten) deutlich mehr Pflanzen erkrankt waren, d. h. die niedrigere Temperatur förderte die Latenz. Bei der wärmeren Temperatur starben die inokulierten Bakterien in denjenigen Pflanzen, in denen sie nicht innerhalb von 11 Monaten eine Erkrankung ausgelöst hatten, ganz ab. Im Versuchszeitraum ergab sich eine maximale Latenzperiode von 57 Monaten, d. h., in einer Pflanze konnten die Bakterien, ohne Krankheitssymptome auszulösen, fast 5 Jahre unerkannt überleben. Durch intensive Düngung wurde das Durchbrechen der Latenzperiode gefördert. Hohe Bakterienkonzentrationen wurden besonders in den Stengelnodien, aber auch in den Blüten und Wurzeln gefunden. Auch bei Latenz konnten die Bakterien systemisch in der Pflanze verbreitet sein und dann unerkannt durch Stecklinge übertragen werden. Auf den Blättern konnten die Bakterien bis zu 2,5 Monate epiphytisch überleben, bis sie die Pflanze systemisch besiedelten. Auch Begießen der Topferde mit Bakteriensuspension führte zur Erkrankung. Auch im Sickerwasser aus infizierten Topf-Pflanzen wurden die Bakterien in Konzentrationen bis zu 104 4 cfu/ml nachgewiesen.Drei mit Pelargonien verwandte Pflanzenarten (Erodium cicutorium, Geranium dissetum, Geranium pusillum) waren anfällig für Xcp und zeigten 12 Tage nach Inokulation typische Krankheitssymptome und hohe Bakterienkonzentrationen ( 108 cfu/g) im Stengel. Bei Geranium pusillum wurden die Bakterien auch im Samen nachgewiesen.Zum schnellen und sicheren Nachweis von Xcp in Pflanzen wurden 2 neue semiselektive Nährmedien entwickelt, das Tween-Cellobiose-Medium mit den Antibiotika Cephalexin, 5-Fluorouracil, Tobramycin und Cycloheximid und das MD5A-Medium mit Cellobiose, Glutaminsäure, Methionin und den Antibiotika Cephalexin, Bacitracin und Aztreonam sowie Bromthymolblau.Für einen schnellen Nachweis der Bakterien im Routineverfahren durch den ELISA wurden 5 verschiedene Seren verglichen. Die höchste Nachweisempfindlichkeit zeigte ein polyklonales Antiserum vom IPO (Niederlande). Auch in teilweise verholzten Pelargonienstengeln, die seit 4 Jahren latent mit Xcp infiziert waren, konnten die Bakterien nachgewiesen werden. Nach Inkubation des Pflanzenextraktes für 24 h in TC-Lösung (Zwischenvermehrung der gesuchten Bakterien) konnte noch eine ursprüngliche Konzentration von 10² cfu/ml in der Pflanze nachgewiesen werden. Durch den Einsatz der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) wurde eine Nachweisgrenze im Pflanzenextrakt von 103 bis 104 cfu/g Frischgewicht erreicht. Mit der Bio-PCR (Zwischenvermehrung, s.o.) konnte die Nachweisempfindlichkeit auf 103 cfu/ml gesenkt werden. Im Vergleich mit den beiden indirekten Nachweismethoden (ELISA und PCR) sollte jedoch der direkte mikrobiologische Nachweis mit einem semiselektiven Nahrmedium nicht ausgeschlossen werden, da er sicher und kostengünstig ist.