Das Projekt "Teilvorhaben 15/3: Kohlhernie-Bekaempfung / Antagonistenpraeparate und Kompostzusaetze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bioplan Gross Kreutz durchgeführt. Die Pilzflora von Komposten hat sich sowohl fuer den Kompostierungsvorgang als auch fuer die Anwendung von Komposten als relevant herausgestellt. Das Auftreten der Dauersporen des obligat phytopathogenen Schleimpilzes Plasmodiophora brassicae ist bei der landwirtschaftlichen Nutzung von Komposten kritisch. Als Verursacher der Kohlhernie geht ein erhebliches Gefahrenspotential von diesem Erreger aus. Bekaempfungsstrategien, fuer phytopathogene Keime allgemein und Pl. br. im besonderen, mit geeigneter Prozessfuehrung bei der Kompostierung stehen bislang nicht zur Verfuegung. Neben der Prozessfuehrung verspricht der Einsatz von Antagonismen-Praeparaten eine ueber den Kompostierungsvorgang hinausgehende phytohygienische Wirkung. Der Schwerpunkt des vorliegenden Projektes liegt in der Behandlung des Kompostes mit protagonistischen und antagonistischen Mikroorganismen nach der Hauptrotte. Des weiteren werden Naturkalkzusaetze bei Variation der Bodentypen untersucht. Die Kontrolle der Wirkmechanismen erfolgt durch umfangreiche Pflanzentests, die gleichzeitig die Eignung des PCR-Tests zur Fremdueberwachung belegen sollen. Ziel des Projektes ist die Ausarbeitung von Richtwerten fuer die Kompostaufbereitung zu phytosanitaer hochwertigen Bodenverbesserungsmitteln. Die im Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse werden unter wirtschaftlichen und gesamtoekologischen Gesichtspunkten bewertet. Daraus abgeleitet werden praxisbezogene Empfehlungen fuer den Betrieb von zwangsbeluefteten Rotteprozessen und der Konfektionierung von Komposterden unter phytohygienischen Gesichtspunkten. Die Verwertbarkeit der Ergebnisse des Vorhabenskomplexes wird damit erreicht.
Das Projekt "Teilvorhaben 15/1: Kohlhernie-Bekaempfung / Molekularbiologische Nachweismethoden fuer Plasmodiophora brassicae in Boeden und Komposten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Fakultät für Biowissenschaften, Pharmazie und Psychologie, Abteilung Biotechnologie durchgeführt. Zu Plasmodiophora brassicae ist die Entwicklung einer auf molekularbiologischer Grundlage basierenden empfindlichen Nachweismethode fuer Dauersporen des obligat phytopathogenen Schleimpilzes in Boeden und Komposten einschliesslich der Sickerwaesser geplant (Nachweisgrenze: kleiner/gleich 100 Sporen je Gramm Probematerial). Neben P. brassicae gilt es, weitere kompostrelevante phytopathogenen Pilze hinsichtlich deren Ueberlebensfaehigkeit beim Kompostierungsprozess zu untersuchen, insbesondere Verticillium dahliae, V. albo-atrum, Phytophthora nicotianae, Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Pyrenochaeta lycopersici und Fusarium oxysporum. Dies betrifft sowohl die Ueberlebensfaehigkeit innerhalb des Wirtsorganismus als auch ausserhalb im Kompost. Es wurde eine DNA-Sequenz ermittelt, welche den experimentellen Befunden zufolge fuer alle untersuchten Plasmodiophora brassicae-Rassen spezifisch ist und fuer den PCR-Test zugrundegelegt wurde. Gegenwaertig wird die PCR-Methode an ausgewaehlten Boden- und Kompostproben getestet. Die Untersuchungen mit anderen kompostrelevanten phytopathogenen Pilzen sind abgeschlossen. Bei der Intensivrotte werden alle untersuchten Erreger abgetoetet, mit Ausnahme von Fusarium oxysporum, welcher nach Ausbildung von Dauerformen (Chlamydosporen) mitunter ueberlebt.
Das Projekt "Einzelzellanalytik: Stadienspezifische Expressionsstudien zum Krankheitsverlauf der Kohlhernie mittels 'Laser microdissection and pressure catapulting' (LMPC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Botanik, Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie durchgeführt. Bei dem obligaten Endoparasiten Plasmodiophora brassicae handelt es sich um ein wirtschaftlich wichtiges Pathogen, das eine Reihe von Kulturpflanzen in der Familie der Brassicaceen (darunter auch Arabidopsis thaliana) befällt. Nach Infektion der Wurzel kommt es zu einer starken Hypertrophierung des Wurzelgewebes während des sekundären Infektionszyklus (=Kohlhernie). Veränderungen der Konzentrationsverhältnisse von Auxin und Cytokinin bewirken hierbei erhöhte Zellteilungs- und Zellstreckungsraten und es kommt zu einer 'sink'- Etablierung mit verstärktem Nährstofftransport in die befallenen Wurzeln. Bis heute existieren keine detaillierten molekularen Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen Pathogen und Wirtspflanze die verschiedene Entwicklungsstadien des Pathogens mit einbeziehen. Weiterhin sind die frühen Phasen des Krankheitsverlaufs mit heutzutage gängigen Methoden nicht zu erfassen, da Infektionsereignisse und damit die entscheidende Änderung der Genexpression des Wirtes zu diesem Zeitpunkt oft auf wenige Zellen begrenzt bleiben. Durch die neuen Methoden der Einzelzelltechnik (Laser microdissection and pressure catapulting - LMPC) kombiniert mit Expressionsanalysen soll die Frage der Pathogen-Pflanze Interaktion neu aufgegriffen und spezifisch für den sekundären Infektionszyklus und entsprechend der unterschiedlichen Entwicklungsstadien des Pathogens analysiert werden. Zielstellung ist die Identifizierung und Charakterisierung von Pflanzengenen, die während dieser frühen Stadien der Krankheitsetablierung eine Schlüsselstellung einnehmen.