Mehr als ein Vierteljahrhundert nach einer 1996 veröffentlichten „Provisorischen Roten Liste der phytoparasitischen Pilze Deutschlands“ von Oliver Foitzik (†) ist das hier vorgelegte Werk die erste umfassende Überarbeitung dieser Organismengruppe mit einer detaillierten Analyse der Gefährdungssituation. Es werden die vier Großgruppen Brandpilze, Rostpilze, Echte Mehltaupilze und Falsche Mehltaue einschließlich der Weißroste in ihrer traditionellen Umgrenzung behandelt. Für das Gebiet wurden 1.445 Taxa betrachtet, von denen 1.196 etabliert und Indigene oder Archäobiota sind. Von diesen stehen 619 Taxa auf der Roten Liste. 125 Taxa sind ausgestorben oder verschollen, weitere 408 Taxa sind bestandsgefährdet (Rote-Liste-Kategorien 1, 2, 3 und G). Für die weltweite Erhaltung von 13 Taxa hat Deutschland eine erhöhte Verantwortlichkeit. Als obligate Parasiten und wichtige funktionelle Glieder von terrestrischen Ökosystemen sind die hier behandelten Pilze auf das Engste mit ihren Wirtspflanzen verbunden, sie sind erhaltenswert und schutzbedürftig. Ihr Überleben ist nur gemeinsam mit den Wirtspflanzen möglich. Wesentliche Gefährdungsfaktoren der phytoparasitischen Kleinpilze sind die Nutzungsintensivierung in der Land- und Forstwirtschaft, die Anwendung von Fungiziden, das Aufgeben der Nutzung von ertrags- und nährstoffarmen Standorten, die Entwässerung von Feuchtgebieten, die Unterbindung einer natürlichen Lebensraumdynamik, z. B. in Wäldern und an Fließgewässern, sowie die zunehmende Inanspruchnahme offener Flächen durch Baumaßnahmen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Fauna von SW Deutschland und Barcoding von Wirbellosen (3) und Rostpilzen (GBOL 3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Staatliches Museum für Naturkunde, Forschungsmuseum Am Löwentor und Schloss Rosenstein, Abteilungen Botanik, Zoologie, Entomologie und Paläontologie durchgeführt. GBOL 3 ist der regionale Knoten für die Fauna Südwestdeutschlands und Bestandteil des Netzwerks zum Barcoding der Organismen Deutschlands mit besonderer Verantwortung für die Taxa Arachnida (exkl. Acari) in Kooperation mit GBOL 1, parasitoide Hymenopteren (in Kooperation mit GBOL 2) und Rostpilze. Faunistisches Material wird von einem Netzwerk von Spezialisten einschließlich lokal arbeitender Forscher, Interessengruppen sowie hauptamtlicher Taxonomen zusammengetragen und verfügbar gemacht. Wichtige Partner sind hierbei der 'Entomologische Verein Stuttgart (EVS)', der 'Arbeitskreis Wildbienen-Kataster' und die 'Südliche Arachnologische Arbeitsgemeinschaft (SARA)'. In den verschiedenen Arbeitspaketen werden unterschiedliche Sammel- und Erfassungsmethoden angewandt, jeweils abgestimmt auf die zu untersuchenden Taxa. GBOL 3 wird in der Regel den Cox1-Marker untersuchen. Nur bei Widersprüchen zwischen genetischen und morphologischen Ergebnissen sollen zusätzliche Gene untersucht werden (z.B. rRNA expansion segments). Ziel von GBOL 3 ist die Sequenzierung von ca. 2.000 Arten, teilweise in Kooperation mit den anderen Teilprojekten. Für WP1-3 wird mit verschiedenen Methoden Frischmaterial gesammelt, unter Mithilfe von Experten und lokalen Spezialisten, für WP4 soll Herbarmaterial verwendet werden. WP1: Probenaufarbeitung und -verteilung; WP2: DNA barcoding von Spinnen u.a. Arachniden aus D.; WP3: DNA barcoding von parasitoiden Chalcidoidea aus D.; WP4: DNA barcoding von Rostpilzen aus D.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Forstgenetik durchgeführt. Pappeln werden in Kurzumtriebsplantagen (KUP) für die Produktion von Bioenergie angebaut. Während der gesamten Zeit ist die Plantage Pilzerregern ausgesetzt, die schwere Schäden an den Bäumen verursachen können. Die meisten der schädlichen Pilzerreger bei der Pappel sind biotrophe Rostpilze der Gattung Melampsora. Die kosmopolitische Art Melampsora larici-populina stellt die größte Bedrohung für Pappelplantagen dar, da sie jährlich Wachstumseinbußen von bis zu 50 Prozent verursacht. Pflanzen erkennen Pilze über Rezeptoren, die das Pathogen-assoziierte molekulare Muster ('pathogen-associated molecular pattern'; PAMP) Chitin als Ligand binden. Wesentliche Bestandteile dieser Chitin-Rezeptoren sind 'Lysin-Motif-Receptor-Like-Kinasen' (LysM-RLKs). Analysen der Chitin-Signalkette in dikotyledonen Pflanzen zeigen, dass enzymatisch aktive und inaktive LysM-RLKs miteinander interagieren müssen, um einen funktionellen Rezeptor zu bilden. Die Wahrnehmung des Chitins löst in Pflanzen eine Immunantwort aus, die zu einer Resistenz gegen den Eindringling führen kann. Auf der anderen Seite müssen pilzliche Symbionten diese Immunantwort umgehen oder unterdrücken, um die Etablierung einer Mykorrhizierung zu erreichen. In dieser Hinsicht könnten LysM-Effektoren als Modulatoren der pflanzliche Immunantwort eine Rolle spielen. Ferner wird die Kommunikation zwischen der Pflanze und dem Mykorrhizapilz durch pilzliche Myc-Faktoren erleichtert, die von LysM-Rezeptoren des Wirts wahrgenommen werden. Das Ziel des beantragten Projekts ist es, LysM-RLK-Gene in Pappeln und LysM-Effektor-Gene in dem Mykorrhiza-Pilz Laccaria bicolor zu identifizieren. Diese Gene sollen funktionell charakterisiert werden, um dann ausgewählte Gene für die Verbesserung von Pathogenresistenz und Mykorrhizierung zu nutzen. Zu diesem Zweck werden transgene Linien hergestellt. Zusätzlich ist geplant CRISPR/Cas9 zur Genom-Editierung zu verwenden.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Albrecht-von-Haller Institut für Pflanzenwissenschaften, Abteilung Zellbiologie der Pflanze durchgeführt. Pappeln werden in Kurzumtriebsplantagen (KUP) für die Produktion von Bioenergie angebaut. Während der gesamten Zeit ist die Plantage Pilzerregern ausgesetzt, die schwere Schäden an den Bäumen verursachen können. Die meisten der schädlichen Pilzerreger bei der Pappel sind biotrophe Rostpilze der Gattung Melampsora. Die kosmopolitische Art Melampsora larici-populina stellt die größte Bedrohung für Pappelplantagen dar, da sie jährlich Wachstumseinbußen von bis zu 50 Prozent verursacht. Pflanzen erkennen Pilze über Rezeptoren, die das Pathogen-assoziierte molekulare Muster ('pathogen-associated molecular pattern'; PAMP) Chitin als Ligand binden. Wesentliche Bestandteile dieser Chitin-Rezeptoren sind 'Lysin-Motif-Receptor-Like-Kinasen' (LysM-RLKs). Analysen der Chitin-Signalkette in dikotyledonen Pflanzen zeigen, dass enzymatisch aktive und inaktive LysM-RLKs miteinander interagieren müssen, um einen funktionellen Rezeptor zu bilden. Die Wahrnehmung des Chitins löst in Pflanzen eine Immunantwort aus, die zu einer Resistenz gegen den Eindringling führen kann. Auf der anderen Seite müssen pilzliche Symbionten diese Immunantwort umgehen oder unterdrücken, um die Etablierung einer Mykorrhizierung zu erreichen. In dieser Hinsicht könnten LysM-Effektoren als Modulatoren der pflanzliche Immunantwort eine Rolle spielen. Ferner wird die Kommunikation zwischen der Pflanze und dem Mykorrhizapilz durch pilzliche Myc-Faktoren erleichtert, die von LysM-Rezeptoren des Wirts wahrgenommen werden. Das Ziel des beantragten Projekts ist es, LysM-RLK-Gene in Pappeln und LysM-Effektor-Gene in dem Mykorrhiza-Pilz Laccaria bicolor zu identifizieren. Diese Gene sollen funktionell charakterisiert werden, um dann ausgewählte Gene für die Verbesserung von Pathogenresistenz und Mykorrhizierung zu nutzen. Zu diesem Zweck werden transgene Linien hergestellt. Zusätzlich ist geplant CRISPR/Cas9 zur Genom-Editierung zu verwenden.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Pappeln werden in Kurzumtriebsplantagen (KUP) für die Produktion von Bioenergie angebaut. Während der gesamten Zeit ist die Plantage Pilzerregern ausgesetzt, die schwere Schäden an den Bäumen verursachen können. Die meisten der schädlichen Pilzerreger bei der Pappel sind biotrophe Rostpilze der Gattung Melampsora. Die kosmopolitische Art Melampsora larici-populina stellt die größte Bedrohung für Pappelplantagen dar, da sie jährlich Wachstumseinbußen von bis zu 50 Prozent verursacht. Pflanzen erkennen Pilze über Rezeptoren, die das Pathogen-assoziierte molekulare Muster ('pathogen-associated molecular pattern'; PAMP) Chitin als Ligand binden. Wesentliche Bestandteile dieser Chitin-Rezeptoren sind 'Lysin-Motif-Receptor-Like-Kinasen' (LysM-RLKs). Analysen der Chitin-Signalkette in dikotyledonen Pflanzen zeigen, dass enzymatisch aktive und inaktive LysM-RLKs miteinander interagieren müssen, um einen funktionellen Rezeptor zu bilden. Die Wahrnehmung des Chitins löst in Pflanzen eine Immunantwort aus, die zu einer Resistenz gegen den Eindringling führen kann. Auf der anderen Seite müssen pilzliche Symbionten diese Immunantwort umgehen oder unterdrücken, um die Etablierung einer Mykorrhizierung zu erreichen. In dieser Hinsicht könnten LysM-Effektoren als Modulatoren der pflanzliche Immunantwort eine Rolle spielen. Ferner wird die Kommunikation zwischen der Pflanze und dem Mykorrhizapilz durch pilzliche Myc-Faktoren erleichtert, die von LysM-Rezeptoren des Wirts wahrgenommen werden. Das Ziel des beantragten Projekts ist es, LysM-RLK-Gene in Pappeln und LysM-Effektor-Gene in dem Mykorrhiza-Pilz Laccaria bicolor zu identifizieren. Diese Gene sollen funktionell charakterisiert werden, um dann ausgewählte Gene für die Verbesserung von Pathogenresistenz und Mykorrhizierung zu nutzen. Zu diesem Zweck werden transgene Linien hergestellt. Zusätzlich ist geplant CRISPR/Cas9 zur Genom-Editierung zu verwenden.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie durchgeführt. Pappel wird in Kurzumtriebsplantagen (SRC für 'short rotation coppices') für die Produktion von Bioenergie angebaut. Während der gesamten Zeit ist die Plantage ständig Pilzerregern ausgesetzt, die schwere Schäden an den Bäumen verursachen können. Die meisten dieser schädlichen Pilzerreger bei der Pappel sind biotrophe Rostpilze der Gattung Melampsora. Insbesondere stellt die kosmopolitische Art M. laricipopulina die größte Bedrohung für Pappelplantagen dar, die jährlich Wachstumseinbußen von bis zu 50 Prozent verursachen. Pflanzen erkennen Pilze über Chitin-Rezeptoren, die ein bestimmtes Pathogen-assoziiertes molekulares Muster ('pathogen-associated molecular pattern'; PAMP) erkennen. Wesentliche Bestandteile dieser Chitin-Rezeptoren sind Lysin-Motiv-'Receptor-Like-Kinasen' (LysM-RLKs). Analysen des 'Chitin-Signalling' in dikotyledonen Pflanzen zeigen, dass enzymatisch aktive und inaktive LysM-RLKs miteinander interagieren müssen, um einen funktionellen Rezeptor zu bilden. Die Wahrnehmung des Chitins löst in Pflanzen eine Immunantwort aus, die zu einer Resistenz gegen den Eindringling führen kann. Auf der anderen Seite müssen pilzliche Symbionten diese Immunantwort umgehen oder unterdrücken, um eine Etablierung einer Mycorrhizierung zu erreichen. In dieser Hinsicht könnten LysM-Effektoren, die als Modulatoren einer Immunantwort betrachtet werden können, eine Rolle spielen. Ferner wird die Kommunikation zwischen der Pflanze und dem Mykorrhizapilz durch pilzliche Myc-Faktoren erleichtert, die von LysM-Rezeptoren des Wirts wahrgenommen werden. Das Ziel des beantragten Projekts ist es, LysM-RLK-Gene in Pappeln und LysM-Effektor-Gene in dem Mykorrhiza-Pilz Laccaria bicolor zu identifizieren. Diese Gene sollen funktionell charakterisiert werden, um dann ausgewählte Gene für die Verbesserung von Pathogenresistenz und Mykorrhizierung zu nutzen. Zu diesem Zweck werden transgene Linien hergestellt. Zusätzlich ist geplant CRISPR/Cas9 zur Genom- Editierung zu verwenden.
Pilzliche Erreger und durch sie verursachte Krankheiten treten überall und in jedem Jahr in unterschiedlicher Häufigkeit und Intensität auf. Sie sind an bestimmte Infektionsbedingungen und somit auch an entsprechende Witterungsbedingungen gebunden. Einige Pilzarten können an einer Vielzahl von Pflanzen auftreten, andere sind an bestimmte Pflanzen (Wirte) gebunden. Die Echten Mehltaupilze sind ein typisches Beispiel für solche wirtsspezifischen Pilze, ebenfalls auch Rostpilze. Werden bestimmte Pflanzenarten in großem Umfang verwendet, können sich spezifische pilzliche Erreger besser etablieren. Mit der vermehrten Pflanzung von Buchsbaum traten auch der Buchsbaumkrebs ( Volutella buxicola ) und das Buchbaumsterben ( Cylindrocladium buxi ) verstärkt auf. Treffen gute Bedingungen für die Entwicklung des pilzlichen Erregers mit einer Schwächung der Pflanze zusammen, so kann es zu einer plötzlichen, sehr starken Krankheitsentwicklung kommen. Die Massariakrankheit an der Platane, die 2006 im Stadtgebiet verstärkt festgestellt wurde, ist ein Beispiel dafür, ebenso die Diplodiakrankheit an der Kiefer, die 2007 zunächst nur als Einzelfall auftrat, mittlerweile an Kiefern stark auftritt. Andere Pilzerkrankungen treten witterungsbedingt nur hin und wieder in Erscheinung, wie zum Beispiel die Narren- und Taschenkrankheit.
Das Projekt "Untersuchungen zum Vorkommen von Rostpilzen auf Weide und Moeglichkeiten zum biologischen Pflanzenschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Institut für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung durchgeführt. In den Konzepten fuer die Erschliessung regenerativer Energiequellen nehmen Arten der Gattung Weide (Salix) als schnellwachsende Baumarten zur Bewirtschaftung im Kurzumtrieb im westlichen und noerdlichen Europa eine wichtige Rolle ein. Auch im Rahmen von Generhaltungsmassnahmen, z.B. bei der Renaturierung und Rekultivierung von Flussauen, sind Weidenarten bedeutsam. Einige Arten sind infolge von Eingriffen in den Wasserhaushalt und langjaehriger Meliorationsmassnahmen in ihrem Vorkommen gefaehrdet. Weiden dienen zahlreichen Insekten und Pilzen als Nahrungs- oder Wirtspflanze. Zu den weit verbreiteten und wirtschaftlich bedeutenden Schadpilzen an Weide gehoeren die Rostpilze der Gattung Melampsora. Diese Rostpilzgruppe hat einen komplizierten Entwicklungsgang, der den zeitweiligen Uebergang auf eine andere Pflanzenart (Haplontenwirt) einschliesst. Eine Unterscheidung der Melampsora-Arten ist anhand morphologischer Merkmale kaum moeglich. Der Einsatz molekulargenetischer Methoden bietet die Moeglichkeit, das Spektrum der beteiligten Pilzarten genauer zu erfassen. Das Vorkommen der verschiedenen Rostpilzarten und die Staerke des Befalls ist von den Weidenarten und -klonen abhaengig und wird zusaetzlich durch das Auftreten eines Hyperparasiten beeinflusst. Neben der Wahl geeigneter Weidenklone bzw. Klonmischungen sind fuer einen erfolgreichen Anbau Kenntnisse der Pilze sowie ihrer Gegenspieler zur Eingrenzung des Rostbefalls auf ein wirtschaftlich tragbares Mass eine wesentliche Voraussetzung. Seit dem Sommer 2000 wird vom BFH-Institut der Rostbefall an Weidenvorkommen auf Kurzumtriebsplantagen und natuerlichen Weidenvorkommen in Deutschland bonitiert. Anhand von Groesse, Farbe, Gestalt und Ort des Auftretens der Rostpusteln lassen sich mehrere Typen unterscheiden. Auch im Biotest zur Pathotypenidentifizierung reagieren die verwendeten Weidenklone unterschiedlich auf die verschiedenen Sporenherkuenfte. Auf mit Rostpilzen befallenen Blattproben, die von Weiden in Bayern, Brandenburg und Hessen stammen, liess sich der Hyperparasit Sphaerellopsis filum nachweisen. Dabei handelt es sich um einen Pilz, der Rostpusteln parasitiert und die Vermehrung der Uredosporenlager und somit Neuinfektionen von Rost eingrenzt.
Das Projekt "Verticillium lecanii, ein Hyperparasit auf Getreidegelbrost und Bohnenrost" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Lehrstuhl für Phytopathologie durchgeführt. Verticillium lecanii ist ein Pilz, der die Uredosporen verschiedener Rostpilze und pflanzenschaedliche Insekten befaellt. Es werden nun die Bedingungen untersucht, unter denen ein Einsatz dieser Hyperparasiten zur biologischen Bekaempfung von Rostpilzen und Insekten moeglich erscheint.
Das Projekt "Abwehrreaktionen von Pflanzen waehrend der Infektion durch Pilze (Rostpilze, Uredinales und Mehltaupilze, Ascomyceten)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Lehrstuhl für Phytopathologie durchgeführt. Die Resistenz vieler Kulturpflanzen gegenueber Schaderregern wird schon waehrend der ersten Stadien der Infektion ausgepraegt. Die dabei auftretenden Abwehrreaktionen werden an gegenueber Bohnenrost (Uromyces phaseoli) unvertraeglichen Bohnensorten untersucht. Aehnliche Untersuchungen werden an Getreidepflanzen durchgefuehrt, die mit Rost- und Mehltaupilzen befallen sind.