Untersuchungen zur Bedeutung phytotoxischer Sirodesmine und zur induzierten Seneszenz in Interaktionen von Phoma lingam mit Brassica-Arten

Ziel dieser Arbeit war es, die Bedeutung phytotoxischer Sirodesmine in Interaktionen von Phoma lingam mit Brassica napus und Brassica juncea zu untersuchen. Ein weiteres Interesse galt dem Einfluß einer induzierten Seneszenz auf die Resistenzeigenschaften. Zur Isolierung von Sirodesmin PL wurde ein Säulenchromatographieverfahren auf Kieselgelbasis entwickelt. Mit dieser Methode konnten bis zu 100 µg Sirodesmin PL in reiner Form pro Arbeitsgang chromatographiert werden. Sirodesmin PL wurde in verschiedenen Dosierungen auf nichtinokulierte Rapskotyledonen aufgetragen. Die Inkubationen erfolgten bei unterschiedlichen Temperaturen und Belichtungsterminen. Die Größe der Läsionen war abhängig von der Toxindosierung. Die Läsionsausprägung jedoch wurde durch eine zunehmende Belichtungsdauer und höhere Temperaturen gefördert. Bei inkompatiblen Interaktionen zwischen P. lingam und Brassica-Arten förderte Sirodesmin PL in verschiedenen Dosierungen das Wachstum der Läsionen. Bei 0,5 µg Sirodesmin PL je Verletzungsstelle wurde der größte pilzbedingte Läsionszuwachs erzielt. Diese Läsionen blieben jedoch nekrotisch. Auch nach längerer Inkubationsdauer entstanden auf ihnen keine Pyknidien und sie waren nicht mit den Läsionen einer kompatiblen Interaktion vergleichbar. Bei kompatiblen Interaktionen zwischen P. lingam und B. napus cv. Quinta wirkten steigende Dosierungen von Sirodesmin PL auf die Läsionsentwicklung dagegen hemmend. Kotyledonen von B. napus und B. juncea wurden mit verschiedenen Phoma-Isolaten inokuliert. Durch die Abtrennung der inokulierten Kotyledonen wurde eine Seneszenz induziert. Dabei wurde jede Resistenz, die zuvor in inkompatiblen Interaktionen bestanden hatte, aufgehoben. Die einsetzende Pilzentwicklung auch der nichtaggressiven Isolate bei späten Abtrennungsterminen nach der Inokulation zeigte, daß die Hemmung von P. lingam in inkompatiblen Interaktionen nicht fungitoxischer, sondern fungistatischer Natur sein muß. Eine Verzögerung der Seneszenz durch das Phytohormon Kinetin verlangsamte bei inkompatiblen Interaktionen in den abgetrennten Pflanzenorganen die Pilzentwicklung. Die Bildung von Sirodesminen durch aggressive Isolate wurde in Kulturmedien von verschiedenen Umgebungsfaktoren beeinflußt. Eine Sirodesminanreicherung wurde durch Belichtung und Zinksalze negativ, durch Sulfate im Nährmedium dagegen positiv beeinflußt. Verschiedene Interaktionen zwischen P. lingam und verschiedenen Rapssorten wurden auf der Basis inokulierter Kotyledonen untersucht. In kompatiblen Interaktionen konnten während der symptomlosen Phase bis zum Auftreten der ersten Läsionen keine Sirodesmine festgestellt werden. Wurden die Kotyledonen nach dem Beginn der Läsionsentwicklung in Dunkelheit inkubiert, reicherten sich in ihnen mit fortwährender Inkubationsdauer steigende Gehalte von Sirodesmin PL an. Eine Anreicherung von Sirodesmin PL konnte unter diesen Bedingungen bei allen untersuchten kompatiblen Interaktionen festgestellt werden. Bei einer fortgesetzten Inkubation unter Licht dagegen wurden in den Keimblättern keine oder nur geringe Mengen von Sirodesmin PL ermittelt. Bei inkompatiblen Interaktionen wurden generell keine Sirodesmine gefunden. Sproßteile und Hypokotyle phomainfizierter Rapspflanzen vom Freiland wurden auf Toxine untersucht. Dabei konnte aus den Läsionen Sirodesmin PL isoliert werden. Andere Sirodesmine konnten nicht nachgewiesen werden. Interessant war die Beobachtung, daß der Toxingehalt in den Hypokotylen um den Faktor 10 höher lag als im unteren Stengelbereich. Die als anfällig eingestufte Sorte Cobra wies deutlich höhere Gehalte an Sirodesmin PL auf als die weniger empfindliche Sorte Jet Neuf. In Gewächshausversuchen wurden die Hypokotyle der beiden Sorten mit P. lingam inokuliert. Dabei wurde durch eine Abdunklung der Hypokotyle die Anreicherung von Sirodesmin PL gefördert. In den belichtet inkubierten Hypokotylen wurden dagegen keine oder nur geringe Gehalte von Sirodesmin PL festgestellt. Die anfälligere Sorte Cobra wies in den mehrfach durchgeführten Untersuchungen deutlich höhere Sirodesmingehalte als Jet Neuf auf. Im zeitlichen Verlauf wurden für Sirodesmin PL im befallenen Gewebe erst bei einer späten Phase der Läsionsentwicklung höhere Konzentrationen ermittelt.