Studie enthüllt, wie ein tödlicher Erreger Olivenbäume befällt

Forscher der Universität Córdoba untersuchten, wie eine von Olivenbaumwurzeln abgesonderte Flüssigkeit die Keimung des für die Verticillium-Welke verantwortlichen Pilzes begünstigt.

Mithilfe einer neuen Methode der In-vitro-Analyse haben Forscher der agrarwissenschaftlichen Fakultät der Universität Córdoba nachgewiesen, wie eine von Olivenbaumwurzeln abgesonderte Flüssigkeit die Keimung des Pilzes ermöglicht, der die Verticillium-Welke verursacht.

Die Forscher hoffen, dass die in der Fachzeitschrift „Plant and Soil“ veröffentlichten Ergebnisse den Weg für wirksamere Bekämpfungsmaßnahmen gegen diese bodenbürtige Pilzkrankheit ebnen werden, von der eine Vielzahl von Pflanzen, darunter auch Olivenbäume, betroffen ist.

„Der beste Weg, um Bekämpfungsmaßnahmen gegen Pflanzenpathogene auf rationale Weise zu etablieren, ist eine gründliche Kenntnis der beteiligten Mechanismen“, sagte Antonio Trapero-Casas, Professor für Pflanzenproduktion an der Universität. „Diese Studie ist ein Versuch, diese Mechanismen besser zu verstehen“, fügte er hinzu.

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Die Verticillium-Welke ist derzeit eine der größten Bedrohungen für Olivenhaine weltweit, da es keine bekannte Methode gibt, sie wirksam zu bekämpfen.

Zwar gibt es resistente Olivensorten, doch sind diese weniger ertragreich und dennoch anfällig. Picual, die gängigste kommerzielle Sorte, ist zudem am anfälligsten für den Erreger.

Im Jahr 2021 teilte die agrarwissenschaftliche Fakultät der Universität Córdoba mit, dass ihre vierjährigen Bemühungen zur Bekämpfung der Verticillium-Welke durch die Veredelung andalusischer Olivenbäume mit resistenten Sorten – die bislang vielversprechendste Strategie – in der Praxis keine Ergebnisse gebracht hätten.

Sobald Verticillium dahliae, der Pilz, der die Welke verursacht, einen Wirt befallen hat, wird dieser anfällig für verschiedene andere Pilzarten, Bakterien und Protozoen.

Auch opportunistische Mikroorganismen kommen ins Spiel, wie Nematoden und Amöben, die zwar zunächst nicht an der Infektion beteiligt sind, sich aber von den Substanzen ernähren, die durch die natürlichen Abwehrmechanismen des Olivenbaums gebildet werden.

Ein großes Hindernis bei der Bekämpfung des Erregers ist seine Fähigkeit, bis zu 14 Jahre im Boden zu überleben, bis er auf die Wurzeln seiner Wirtspflanzen trifft, die während des Wachstums Substanzen absondern, sogenannte Exsudate, die die umgebenden Mikroorganismen beeinflussen.

Um die Rolle dieser Exsudate zu untersuchen, entnahmen die Forscher Proben von drei Olivensorten: Frantoio, der widerstandsfähigsten; Arbequina, einer Sorte mit mittlerer Resistenz; und Picual, der anfälligsten.

Sie stellten fest, dass Exsudate von Frantoio nicht signifikant zur Keimung von Verticillium microsclerotia führten, während dies bei den Exsudaten der anfälligen Sorten der Fall war.

Verticillium microsclerotia

Verticillium microsclerotia sind kleine, harte Strukturen, die vom Verticillium-Welkepilz gebildet werden und mehrere Jahre im Boden überleben können. Sie dienen als primäre Infektionsquelle für neue Wirtspflanzen und sind das Mittel, durch das der Pilz von einer Saison zur nächsten im Boden überdauert.

Anschließend analysierten die Forscher, wie die auf die verschiedenen Olivensorten angewendeten biologischen Bekämpfungsmittel die Funktion der Exsudate verändern könnten.

Diese Analyse zeigte, dass bei Frantoio die Exsudate der behandelten Pflanzen die Keimung der pathogenresistenten Strukturen weder induzierten noch signifikant reduzierten. Im Gegensatz dazu reduzierten die Exsudate der behandelten Picual- oder Arbequina-Pflanzen die Lebensfähigkeit dieser Strukturen signifikant.

Die Forscher bezeichneten dieses Ergebnis als bedeutsam, da es darauf hindeutet, dass biologische Bekämpfungsmittel die Wirkung von Exsudaten modulieren und so die Fähigkeit des Erregers verringern können, anfällige Sorten zu infizieren.

Das Ergebnis baut auf den Erkenntnissen der Forscher aus dem Jahr 2022 auf, wonach die Anwendung von Aureobasidium pullulans und Bacillus amyloliquefaciens, zwei Mikroorganismen, sowie eines Kupferphosphit-Düngers die natürlichen Abwehrkräfte der Olivenbäume gegen den Pilz stärkte.