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Doctoral Thesis
2012
Untersuchungen zur bakteriellen Erkrankung Acidovorax valerianellae an Feldsalat
Untersuchungen zur bakteriellen Erkrankung Acidovorax valerianellae an Feldsalat
Abstract (English)
The aim of this study was to contribute to clarifying the epidemiology of the phytopathogenic bacterium Acidovorax valerianellae on corn salad [Valerianella locusta (L.)]. To this end, research was conducted on infection conditions, cultivar sensitivities, transmission paths and seeds. Based on these results, control strategies shall be demonstrated.
The tests performed under infectious conditions revealed that the infection of A. valerianellae is dependent on temperature, leaf age, inoculum concentration and leaf moisture, as well as the relative humidity. Inoculation was possible at temperatures between 10 °C and 30 °C. It was possible for leaves of any age to be infected. Moreover, infection was independent of the inoculum concentration, and occurred between 102 and 107 cfu/ml. The speed of infection and the characteristics of the symptoms increased with increasing temperature, leaf age and inoculum concentration. Both the duration of leaf moisture and the relative humidity played a crucial role in the infection process. Under dry conditions, inoculated corn salad plants developed no symptoms. However, infestation increased significantly under humid conditions or during humid periods. Five hours of leaf moisture sufficed for an infection to occur.
It was demonstrated that targeted dry growth conditions with short leaf moisture periods constitute an option for controlling A. valerianellae.
All 13 tested commercial corn salad cultivars were prone to A. valerianellae. However, the resistance of the wild type V. rimosa was confirmed.
For this reason, it seems advisable to cross the wild type with commercial cultivars.
A. valerianellae endured for up to eleven months in the soil. Some of the corn salad cultivars cultivated immediately (and one up to eleven months, respectively) after infected plants were severely infected. The number of infected plants decreased in line with increased rotting of infected old plant material.
A cultivation break of at least twelve months and the rotation of crops therefore appear to be appropriate ways to eliminate A. valerianellae from the soil.
No alternative hosts were detected in the experiments or in the literature.
In addition, this study revealed that A. valerianellae is transmitted via seeds. It is therefore important to focus on healthy seeds to prevent the further dissemination of this hazardous disease to uncontaminated crop land.
Seeds with natural A. valerianellae contamination were tested using a variety of decontamination methods. Warm water treatment (43 °C for 20 minutes, 55 °C for 20 minutes, 60 °C for 5 minutes) or hot steam treatment (66 °C for 105 seconds) managed to reduce the contamination rate. However, it was not possible to completely eliminate the bacterium.
In summary, sowing healthy seeds after a cultivation break of at least twelve months and under dry growth conditions may reduce the infestation of corn salad with A. valerianellae.
Abstract (German)
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Beitrag zur Aufklärung der Epidemiologie des phytopathogenen Bakteriums Acidovorax valerianellae an Feldsalat [Valerianella locusta (L.)] zu leisten, indem Untersuchungen zu Infektionsbedingungen, zur Sortenanfälligkeit, zum Übertragungsweg und Saatgutuntersuchungen durchgeführt wurden. Darauf aufbauend sollten Bekämpfungsmöglichkeiten aufgezeigt werden.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zu den Infektionsbedingungen zeigten, dass die Infektion von A. valerianellae von der Temperatur, dem Blattalter, der Inokulumdichte und der Blattnässedauer abhängig war. Eine Inokulation war bei Temperaturen zwischen 10 °C und 30 °C erfolgreich. Infizierbar waren sowohl Keim- als auch Laubblätter. Zudem war die Infektion unabhängig von der Inokulumdichte zwischen 102 cfu/ml und 107 cfu/ml möglich. Die Infektionsgeschwindigkeit und Symptomausprägung nahmen dabei zu, je höher die Temperatur, je älter die Blätter und je konzentrierter das Inokulum waren. Die Blattnässedauer beziehungsweise die relative Luftfeuchtigkeit waren für die Infektion von enormer Wichtigkeit. Bei ausschließlich trockenen Bedingungen wurde kein Befall an inokulierten Feldsalatpflanzen hervorgerufen. Ein Auftreten beziehungsweise Wiederauftreten feuchter Bedingungen nach der Inokulation förderte hingegen den Befall maßgeblich. Für eine Infektion waren fünf Stunden Blattnässedauer ausreichend. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass eine gezielte Kulturführung mit kurzen Blattnässezeiten eine Möglichkeit zur Kontrolle des Schaderregers A. valerianellae darstellt.
Alle der 13 getesteten kommerziellen Feldsalatsorten waren anfällig, die Resistenz der Wildart V. rimosa wurde hingegen bestätigt. Ein Rückgriff auf diese Wildart zum Einkreuzen mit kommerziellen Sorten erscheint geboten.
A. valerianellae überdauerte einen Zeitraum von bis zu elf Monaten im Boden. Feldsalatkulturen, die unmittelbar beziehungsweise ein bis elf Monate nach infiziertem Feldsalat angebaut wurden, waren teilweise in erheblichen Umfang befallen. Die Anzahl an Symptom tragenden Pflanzen war mit zunehmender Verrottung von infiziertem Feldsalatmaterial abnehmend. Eine Anbaupause von mindestens zwölf Monaten und ein Fruchtfolgewechsel stellen somit eine geeignete Methode zur Eliminierung von A. valerianellae aus dem Boden dar.
Alternative Wirtspflanzen von A. valerianellae wurden neben Feldsalat in den vorgestellten Untersuchungen nicht gefunden und sind in der Literatur auch nicht beschrieben.
A. valerianellae ist saatgutübertragbar. Um eine weitere Ausbreitung dieser gefährlichen Krankheit des Feldsalats auf neue Flächen zu unterbinden, ist ein besonderes Gewicht auf den Einsatz gesunden Saatgutes zu legen.
Die Ergebnisse der Dekontaminationsmaßnahmen zeigten, dass die A. valerianellae-Belastung von Saatgut durch eine Warmwasser- (43 °C für 20 Minuten, 55 °C für
20 Minuten, 60 °C für 5 Minuten) oder Dampfbehandlung (66 °C für 105 Sekunden) reduziert wurde. Eine vollständige Elimination des Bakteriums wurde allerdings nicht erreicht.
Auf Grundlage der vorliegenden Arbeit ergeben sich folgende Bekämpfungsmöglichkeiten: Durch die Aussaat von gesundem Saatgut auf Flächen, auf denen mindestens zwölf Monate zuvor kein infizierter Feldsalat stand und durch eine trockene Kulturführung kann der A. valerianellae-Befall von Feldsalat reduziert werden.
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Faculty
Faculty of Agricultural Sciences
Institute
Institute of Phytomedicine
Examination date
2012-04-15
Supervisor
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Language
German
Publisher
Publisher place
Classification (DDC)
630 Agriculture
Collections
Original object
Standardized keywords (GND)
Sustainable Development Goals
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