Phytopathologische Diagnostik

Im Zeitraum von Januar bis Dezember 2021 wurden insgesamt 9269 verschiedene Einzeluntersuchungen auf Schadorganismen an Pflanzen, Pflanzenteilen, Saatgut oder Bodensubstraten durchgeführt. Dabei lagen auch 2021 die Schwerpunkte der Arbeit bei den Routineuntersuchungen für die Monitorings der Pflanzengesundheitskontrolle und des Gartenbaus, der Schaderregerüberwachung im Ackerbau sowie Gesundheitsuntersuchungen im Rahmen der Saat- und Pflanzgutanerkennung.

Tabelle U.21.1: Eingesandte Untersuchungsproben im Referat L3 Fachgebiet 2 Phytopathologie, 2021

Tabelle U.22.1: Eingesandte Untersuchungsproben im Referat L3 Fachgebiet 2 Phytopathologie, 2022

Tabelle U.23.1: Eingesandte Untersuchungsproben im Referat L3 Fachgebiet 2 Phytopathologie, 2023

Schaderreger, die besonderen Untersuchungsaufwand verursacht haben, werden im Folgenden dargestellt.

Im Jahr 2021 wurde der Japankäfer Popillia japonica (Abbildung P.21.1 B), ein Quarantäneschädling, erstmals in Deutschland in Baden-Württemberg nachgewiesen. Die erwachsenen Tiere, wie auch die Larven im Boden, können Pflanzen durch ihre Fraßtätigkeit schädigen. Zum etwa 300 Pflanzenarten umfassenden Wirtspflanzenspektrum gehören neben Gehölzen, wie Ahorn, Buche und Eiche, auch landwirtschaftliche und gartenbauliche Kulturen wie Mais, Kartoffeln, Spargel, Tomate, Bohnen, Apfel, Steinobst, Brom- und Himbeere, Erdbeere und Heidelbeere, Weinreben sowie eine Vielzahl an Zierpflanzen. Auch auf Wiesen und Weiden kann es durch Wurzelfraß der Larven zu Schäden kommen. Erwachsene Japankäfer sind etwa 1 cm lang und besitzen einen auffällig goldgrün schimmernden Halsschild. Sie ähneln dem heimischen Gartenlaubkäfer Phyllopertha horticola (Abbildung P.21.1 A), besitzen jedoch im Gegensatz zu diesem 5 weiße Haarbüschel an den Seiten des Hinterleibs, sowie 2 Büschel am letzten Körpersegment (Abbildung P.21.2). Zudem zeigt er ein artcharakteristisches Alarmverhal-ten, indem er bei Gefahr zwei Beine seitlich abspreizt.

Erstnachweis von Querciphoma minuta als Verursacher von Ast- und Stammnekrosen an Platanus x hispanica in Deutschland

Im Rahmen eines Schaderregermonitorings an Platanen durch die Pflanzengesundheitskontrolle des Landesamtes für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung (LELF) im Juli und August 2022 wurden entlang einer Allee in Cottbus Stämme und Äste von 20 Jahre alten Platanen mit großen, dunkelbraunen bis rotbraunen Nekrosen beobachtet wie in Abbildung 1 A-C dargestellt. Untersuchungen im phytopathologischen Diagnoselabor des LELF zeigten, dass sich die Schädigungen von der Rinde bis ins Kernholz erstreckten, was in Abbildung 1 D-E ersichtlich ist. Mittels mikro- und molekularbiologischer Untersuchungen an fünf symptomatischen Ästen von vier ausgewählten Bäumen wurde Querciphoma minuta (Syn. Q. carteri) aus allen untersuchten Proben isoliert und identifiziert. Das zeigt die Abbildung 2. Ein Pathogenitätstest zur Erfüllung der Koch´schen Postulate mit 20 Platanen-Jungpflanzen bestätigte den eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Auftreten der beschriebenen Symptome und dem Befall mit Querciphoma minuta (Boldt-Burisch und Douanla-Meli, 2023). Es handelt sich hierbei um den Erstnachweis von Querciphoma minuta als potentiellen Schaderreger an Platanen. Das deutet darauf hin, dass das Wirtsspektrum und Schadpotential dieses Pilzes deutlich größer sein könnte als bisher vermutet.

Abbildung 1: (A) Stammnekrose (Foto: M. Schemmel, LELF) und (B-C) Astnekrosen  mit äußerlichen Symptomen und (D-E) innerliche Verbräunungen bis ins Kernholz gehend an Platanen im Juli und August 2022 in Cottbus (Fotos B-E: K. Boldt-Burisch, LELF)

Abbildung 2: Querciphoma minuta (A) Conidiomata auf synthetischem nährstoffarmen Agar und (B) Conidiomata mit Setae und  Koninien

Literatur

Boldt-Burisch, K.; Douanla-Meli, C., 2023: First report of Querciphoma minuta causing branch and stem canker in Platanus × hispanica in Germany. New Disease Reports 47, e12153. https://doi.org/10.1002/ndr2.12153

Virusuntersuchung im Rahmen der Anerkennung von Pflanzkartoffeln

Eine der wichtigsten Maßnahmen zur Bekämpfung von Kartoffelvirosen, die zu großen Ernteverlusten führen können, ist die Erzeugung und Vermehrung gesunden Pflanzgutes. In Deutschland wird die Anerkennung von Pflanzkartoffeln durch die Pflanzkartoffelverordnung geregelt und von der Saatenanerkennungstelle des Landesamtes für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung (LELF) in Brandenburg durchgesetzt. Zu den wirtschaftlich wichtigsten Viruskrankheiten der Kartoffel in Brandenburg gehören Potato leaf roll virus (PLRV, Abbildung 1) und Potato virus Y, die weltweit vorkommen.

Bisher wurden Knollen am LELF im Referat Saatenanerkennung, Phytopathologie nach der Ernte mittels einer Augenstecklingsprüfung (ASP) untersucht, wobei ein Auge ausgeschnitten und in Topfkultur im Gewächshaus herangezogen wird (Abbildung 2). Nach circa drei bis fünf Wochen wird der Virusfall durch eine visuelle Bonitur der Pflanze auf Virussymptome oder mittels eines serologischen Tests (ELISA) festgestellt. Im Jahr 2022 wurde die Untersuchung auf die Nukleinsäure-basierte Real-Time-Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) umgestellt. Von 200 Knollen je drei Hektar Vermehrungsfläche wird ein kleines Gewebestück jeder Knolle entnommen und in zusammengefasste Teilproben auf Virus-RNA untersucht, die als ein fluoreszierendes Signal in dem Reaktionsansatz detektiert wird (Abbildung 3). Der Virusbefall des gesamten Kartoffelbestandes wird dann anhand der Anzahl der positiven Teilproben statistisch berechnet. Die RT-qPCR hat gegenüber der ASP-Methode mehrere Vorteile. Die RT-qPCR ist weniger zeitaufwändig, ressourcenschonend und Keimungsprobleme der Augenstecklinge haben auf das Testverfahren keinen negativen Einfluss. Zudem fallen die Gewächshausflächen für die Topfkultur weg und damit werden hohe Energiekosten im Winter gespart.

Arbeitsschwerpunkte lagen wie in den Vorjahren bei geplanten Serienuntersuchungen von Kartoffeln, Bodenproben, Tomaten und Zierpflanzen auf rechtlich geregelte Schaderreger wie Clavibacter sepedonicus, Ralstonia solanacearum, Globodera pallida, Globodera rostochiensis, Tomato Brown Rugose Fruit Virus beziehungsweise Xylella fastidiosa. Hervorzuheben sind besonders aufwendige Untersuchungen an Importen von Kukurma und Ingwer. Die am BER zugeführte Ware stammt aus Südostasien und ist auf das Vorhandensein des rechtlich geregelten Bakteriums Ralstonia pseudosolanacearum zu untersuchen. Seit August 2023 wurde dieser Erreger regelmäßig in den Proben nachgewiesen.

Neben den Serienuntersuchungen stellen Einzeluntersuchungen insbesondere tierischer und pilzlicher Schaderreger einen erheblichen Arbeitsaufwand dar. Rein von der Probenanzahl gehören diese Arbeiten scheinbar nicht zu den Schwerpunkten. Aber aufgrund der Schwierigkeit spezieller taxonomischer Bestimmungen, meist auch unter Einbeziehung molekularer Techniken wie der Sequenzanalyse und/oder der hohen Anzahl von Teil- und Einzeluntersuchungen, sind diese Proben eine große fachliche und zeitliche Herausforderung für die Sachbearbeiter. Denn meist muss eine Probe auf verschiedene Schaderreger (Parameter) gleichzeitig untersucht werden.

Die Erfassung und Probenzuordnung der eingesandten Proben wurde 2023 geändert. Das hat Einfluss auf die Auswertung der jährlichen Probenübersichten. Zur besseren Vergleichbarkeit werden zukünftig neben der Anzahl eingesendeter Untersuchungsproben auch die Anzahl untersuchter Parameter dargestellt.

Tabelle U.23.2: Einzeluntersuchungen in der Phytopathologie, 2023

Abbildung U.23.3: Aufteilung untersuchter Parameter auf die Fachgebiete 2023 in Prozent

Nachweis von Ralstonia pseudosolanacearum an Importware

Aufgrund verschiedener Indizien werden Zufuhren von Ingwer und Kurkuma seit August 2023 in Deutschland genauer phytopathologisch untersucht. Ein Grund dafür ist, dass in den letzten Jahren das Bakterium Ralstonia pseudosolanacearum in Verkaufsware und auch im gartenbaulichen Anbau dieser Pflanzenarten nachgewiesen wurde. Ralstonia pseudosolanacearum ist ein gefährliches Bakterium, das bei wichtigen einheimischen Kulturpflanzen wie Kartoffeln und Tomaten zu erheblichen Schäden führen kann. Eine direkte Bekämpfung ist nicht möglich. Betroffene Pflanzen müssen meist vernichtet werden.

In Brandenburg stehen vor allem Importe von Ingwer und Kurkuma am Flughafen BER im Fokus. Seitdem werden wöchentlich meist mehrere Proben davon auf das Vorhandensein von Ralstonia pseudosolanacearum untersucht. In der zweiten Jahreshälfte 2023 wurde dabei fast wöchentlich ein positiver Fund verzeichnet. Das aufwändige Untersuchungsverfahren ist in der Durchführungsverordnung (EU) 2022/1193 genau geregelt. Als Screeningtest wird am LELF eine Real-Time-PCR durchgeführt. Bei positiven Screening-Befunden wird anschließend das Bakterium mikrobiologisch auf Nährboden isoliert. Kolonien mit typischer Morphologie werden selektiert und mittels einer zweiten PCR identifiziert. Erst wenn der zweite PCR Test positiv ist, gilt der Nachweis der Infektion als erbracht. Infizierte Ware darf nicht in den Umlauf gebracht werden.