Weizenblattrost - Wheat leaf rust

Nicht zu verwechseln mit Puccinia graminis, das "Stamm- oder Schwarzrost" verursacht, oder P. striiformis, das "Streifen-, Gelb- oder Streifenrost" verursacht.
Weizenblattrost
Weizenblattrost auf Weizen.jpg
Symptome von Weizenblattrost
Gebräuchliche Namen Braunrost
Blattrost
Erreger Puccinia triticina
Gastgeber Weizen
EPPO-Code PUCCRT
Verteilung Weltweit

Weizenblattrost
Wissenschaftliche Klassifikation bearbeiten
Königreich: Pilze
Aufteilung: Basidiomykota
Klasse: Pucciniomyceten
Befehl: Pucciniales
Familie: Pucciniaceae
Gattung: Puccinia
Spezies:
P. triticina
Binomialer Name
Puccinia triticina
Erikss. (1899)
Synonyme
  • Puccinia dispersa f. sp. tritici Erikss. & E. Henn. 1894
  • Puccinia recondita f. sp. tritici (Eriks. & E. Henn.) DMHenderson

Weizenblattrost ( Puccinia triticina ) ist eine Pilzkrankheit, die Weizen , Gerste , Roggenstängel , Blätter und Körner befällt . In gemäßigten Zonen ist es auf Winterweizen destruktiv, da der Erreger überwintert . Infektionen können zu bis zu 20% Ertragsverlust führen, der durch absterbende Blätter, die den Pilz befruchten, noch verstärkt wird. Der Erreger ist ein Puccinia- Rostpilz . Es ist die am weitesten verbreitete aller Weizenrostkrankheiten, die in den meisten Weizenanbaugebieten auftritt. Sie verursacht schwere Epidemien in Nordamerika , Mexiko und Südamerika und ist eine verheerende saisonale Krankheit in Indien . P. triticina ist heteroözisch und benötigt zwei verschiedene Wirte (alternative Wirte).

Wirtsresistenz

Pflanzenzüchter haben von Anfang an versucht, die Ertragsmengen bei Nutzpflanzen wie Weizen zu verbessern. In den letzten Jahren hat sich die Züchtung auf Resistenz gegen Krankheiten als ebenso wichtig für die Gesamtweizenproduktion erwiesen wie die Züchtung zur Ertragssteigerung. Der Einsatz eines einzigen Resistenzgens gegen verschiedene Schädlinge und Krankheiten spielt bei der Resistenzzüchtung für Kulturpflanzen eine große Rolle. Das früheste einzelne Resistenzgen wurde als wirksam gegen Gelbrost identifiziert. Inzwischen wurden zahlreiche einzelne Gene für die Blattrostresistenz identifiziert.

Das Blattrostresistenzgen ist ein wirksames Resistenzgen für adulte Pflanzen, das die Resistenz von Pflanzen gegen P. recondita f.sp. tritici (UVPrt2 oder UVPrt13)-Infektionen, insbesondere in Kombination mit den Genen Lr13 und Gen Lr34 (Kloppers & Pretorius, 1997). Lr37 stammt von der französischen Sorte VPM1 (Dyck & Lukow, 1988). Die in Kanada für Lr37-Resistenz entwickelte Linie RL6081 zeigte Resistenz gegenüber Blatt-, Gelb- und Stängelrost bei Sämlingen und ausgewachsenen Pflanzen. Kreuzungen zwischen den französischen Sorten führen daher dieses Gen in das lokale Keimplasma ein. Das Gen wird nicht nur eingeführt, sondern auch die genetische Variation südafrikanischer Sorten wird zunehmen.

Molekulare Techniken wurden verwendet, um genetische Distanzen zwischen verschiedenen Weizensorten abzuschätzen. Mit den bekannten genetischen Distanzen können Vorhersagen für die besten Kombinationen bezüglich der beiden fremden Genotypen, die das Gen Lr37, VPMI und RL6081 tragen, und lokaler südafrikanischer Sorten getroffen werden. Dies ist besonders wichtig bei Weizen mit seiner geringen genetischen Variation. Das Gen wird auch mit der geringsten Anzahl von Rückkreuzungen auf Sorten übertragen, die genetisch am nächsten beieinander liegen und ähnliche genetische Nachkommen wie die wiederkehrenden Eltern erzeugen, aber mit dem Gen Lr37 ergeben sich auch genetische Distanzen zwischen nahe isogenen Linien (NILs) für ein bestimmtes Gen ein Hinweis darauf, wie viele Loci, die mit molekularen Techniken amplifiziert wurden, verglichen werden müssen, um mutmaßliche Marker zu lokalisieren, die mit dem Gen verbunden sind.

Nomenklaturgeschichte

Unter den Rostpilzen gibt es mehrere Beispiele für eine Art, die in verschiedenen Epochen mit verschiedenen Namen bezeichnet wurde. Die Puccinia- Art, die Weizenblattrost verursacht, wird seit 1882, als G. Winter (1882) die Puccinia rubigo-vera beschrieb, mit mindestens sechs verschiedenen Namen bezeichnet . Der Weizenblattrost wurde lange Zeit als Spezialform von P. rubigo-vera gedeutet . Später stellten Eriksoon und Henning (1894) es unter die P. dispersa f.sp. tritiz . 1899 kam Eriksson nach einigen Experimenten zu dem Schluss, dass der Rost als eigenständige authentische Art betrachtet werden sollte. Aus diesem Grund beschrieb er P. triticina . Diesen Namen hat Gaeumann (1959) in seinem umfassenden Buch über Rostpilze Mitteleuropas verwendet. Mains (1933) gehörte zu den ersten Wissenschaftlern, die für den Weizenblattrost einen Artnamen mit einem breiten Artenkonzept verwendeten. Er betrachtete P. rubigo-vera als aktuellen Namen und setzte 32 Binome als Synonyme dieser Art ein. Der nächste wichtige Artikel über die Benennung von Weizenblattrost wurde von Cummins und Caldwell (1956) veröffentlicht. Sie betrachteten das gleiche breite Artenkonzept und diskutierten auch die Gültigkeit von P. rubigo-vera, die auf einem Basionym im Uredinialstadium beruhte . Schließlich führten sie P. recondita als älteste gültige Bezeichnung für Weizenblattrost und auch andere Grasroste ein. Ihrer Idee und Veröffentlichung folgten Wilson & Henderson (1966) in einer weiteren umfassenden Rostflora (nämlich British Rust Flora). Wilson und Henderson (1966) verwendeten auch für P. recondita ein breites Artenkonzept und teilten diese breite Art in 11 verschiedene formae speciales ein . Der akzeptierte Name für Weizenblattrost in ihrer Flora war P. recondita f.sp. tritiz .

Cummins (1971) führte in seiner Rostmonographie für Poaceae ein ultrabreites Artenkonzept für P. recondita ein und listete 52 Binome als Synonyme auf. Ein solches Konzept fand bei Mykologen und Pflanzenpathologen auf der ganzen Welt große Aufmerksamkeit; deshalb wird P. recondita in einigen Veröffentlichungen noch immer als passender Name für Weizenlaubrost gefunden. Es gab einen anderen Strom, der den breiten morphologisch basierten Konzepten unter den Uredinologen entgegengesetzt war. Diese Idee wurde in die Klassifikation der granikolösen Rostpilze Urban (1969) eingeführt, die P. perplexans var. triticina als passender Name für Weizenblattrost. Nach Urbans Verständnis sollte ein taxonomischer Name sowohl die Morphologie als auch die Ökologie der Art widerspiegeln. Savile (1984) gehörte auch zu den Uredinologen, die an eine Einengung des Artenkonzepts glaubten und P. triticina als authentischen taxonomischen Namen für Weizenblattrost ansahen . Urbans Forschung ging weiter und er brachte viele morphologische, ökologische und auch Felderfahrungen zusammen. Schließlich betrachtete er den Weizenblattrost als einen Teil der Art Puccinia persistiert mit seinem Entwicklungsstadium an Mitgliedern der Ranunculaceae , ganz anders als bei P. recondita , das sein Entwicklungsstadium an Mitgliedern der Familie der Boraginaceae hervorbringt . Sein endgültiger Name für diesen Rost war P. persistens subsp. triticina . Neuere molekulare und auch morphologische Studien haben Urbans Taxonomie für Weizenblattrost als richtig bewiesen.

Lebenszyklus

Weizenblattrost verbreitet sich über Sporen in der Luft. Im Lebenszyklus werden fünf Arten von Sporen gebildet: Urediniosporen , Teliosporen und Basidiosporen entwickeln sich auf Weizenpflanzen und Pycniosporen und Aeciosporen auf den Wechselwirten. Der Keimungsprozess erfordert Feuchtigkeit und funktioniert am besten bei 100 % Luftfeuchtigkeit. Die optimale Temperatur für die Keimung liegt zwischen 15–20 °C (59–68 °F). Vor der Sporulation erscheinen Weizenpflanzen völlig asymptomatisch.

Primäre Gastgeber

Weizen ( Triticum aestivum ), Durum ( T. turgidum var. durum ), domestizierter Emmer ( T. dicoccon ) und wilder Emmer ( T. dicoccoides ), Aegilops speltoides , Gliederziegengras ( Ae. cylindrica ) und Triticale ( X Triticosecale ).

Sekundäre Hosts

Einige der Ranunculaceae dienen als alternative Wirte, aber selten. Dies kommt nicht so häufig vor wie bei Stängelrost und Berberitze. Thalictrum speciosissimum (Synonym T. flavum glaucum ) und Isopyrum fumaroides .

Thalictrum flavum

P. triticina hat eine asexuelle und sexuelle Lebenszyklusphase. Um seine sexuelle Phase abzuschließen, benötigt P. triticina einen zweiten Wirt ( Thalictrum flavum glaucum ), auf dem er überwintert. An Orten, an denen Thalictrum nicht wächst, wie in Australien, durchläuft der Erreger nur seinen asexuellen Lebenszyklus und überwintert als Myzel oder Uredinie . Der Keimprozess erfordert Feuchtigkeit und Temperaturen zwischen 15–20 °C (59–68 °F). Nach etwa 10–14 Tagen Infektion beginnen die Pilze zu sporulieren und die Symptome werden auf den Weizenblättern sichtbar.

 Epidemiologie

Der Standort ist ein wichtiges Merkmal bei der Verbreitung von Weizenrost. An manchen Stellen kann Weizenrost leicht gedeihen und sich ausbreiten. In anderen Gebieten ist die Umgebung für die Krankheit nur marginal geeignet. Urediniosporen des Weizenrosts beginnen die Keimung innerhalb von ein bis drei Stunden nach Kontakt mit freier Feuchtigkeit über einen Temperaturbereich je nach Rost. Urediniosporen werden in großer Zahl produziert und können vom Wind über beträchtliche Entfernungen verweht werden, aber die meisten Urediniosporen lagern sich unter dem Einfluss der Schwerkraft in der Nähe ihrer Quelle ab. Urediniosporen sind relativ widerstandsfähig und können im Freiland ohne Wirtspflanzen mehrere Wochen überleben. Sie können dem Einfrieren standhalten, wenn ihr Feuchtigkeitsgehalt auf 20 bis 30 Prozent gesenkt wird. Die Lebensfähigkeit nimmt bei Feuchtigkeitsgehalten von mehr als 50 Prozent schnell ab. Die Ausbreitung von Urediniosporen über große Entfernungen wird durch Windmuster und durch den Breitengrad beeinflusst. Im Allgemeinen bewegen sich Sporen aufgrund der Winde, die aus der Erdrotation resultieren, von Westen nach Osten. In zunehmend höheren Breiten neigen die Winde dazu, auf der Nordhalbkugel südlicher und auf der Südhalbkugel nördlicher zu werden. Puccinia triticina kann die gleichen Umweltbedingungen wie das Weizenblatt überleben, sofern eine Infektion, aber keine Sporulation aufgetreten ist. Der Pilz kann sich in weniger als drei Stunden bei Feuchtigkeit und Temperaturen unter 20 ° C (68 ° F) infizieren; Bei längerer Feuchtigkeitseinwirkung treten jedoch mehr Infektionen auf.

Nordamerika-Rennen

Für die Saison 2020 hat das Getreidekrankheitslabor von USDA ARS 36 Rennen in Nordamerika gefunden: BBBQD, LBDSG, LCDJG, LCDSG, MBDSD, MBTNB, MCDSB, MCDSD, MCJSB, MCTNB, MLPSD, MNPSD, MPPSD, MPTSD, MSBJG, TBBGS, TBBJS , TBRKG, TBTDB, TBTNB, TCBGS, TCGJG, TCJTB, TCSQB, TCTBB, TCTNB, TCTQB, TDBGS, TFPSB, TFTSB, TGBGS, TNBGJ, TNBGS, TNBJJ, TNBJS und TPBGJ.

Europa

Nordeuropa

Zwischen 1992 und 2002 boten fast alle der am häufigsten vorkommenden Sorten in der nordeuropäischen Produktion Keimlingsresistenz gegen die meisten Pathotypen. Bei etwa 1/3 dieser Sorten wurde bestätigt, dass sie noch nicht identifizierte Lr s tragen. Einige Sorten waren gegen die meisten Pathotypen resistent und eine gegen alle. Die häufigsten Lr s waren: Lr13 , Lr14a und Lr26 , wobei Lr2a , Lr3 , Lr10 , Lr17 und Lr23 selten vorkommen. Einige bestimmte Sorten waren äußerst beliebt, beispielsweise 'Ritmo' mit >50% der Hektar/Anbaufläche in den Jahren 1998 und 99. Über den gesamten Untersuchungszeitraum (92-02) waren die beliebtesten: 'Pepital' ( Lr10 + Lr13 ), 'Haven' ( Lr26 ), 'Husar' ( Lr26 ), 'Ritmo' ( Lr13 ), 'Lynx' ( Lr17 + Lr26 ), 'Kris' ( Lr10 + Lr13 ), 'Terra' ( Lr13 ), 'Sleipner' und 'Hierher'. (Für Sommerweizen Speziell 'Drachen' ( Lr14a ), 'LEGUAN' ( Lr14a ) und 'Vinjett' ( Lr14a ).)

Symptome

An den Blattspreiten entwickeln sich in zufälliger Streuverteilung kleine braune  Pusteln . Sie können in schweren Fällen in Patches gruppiert werden. Der Ausbruch der Krankheit ist langsam, aber bei Temperaturen über 15 ° C (59 ° F) beschleunigt, was sie im Sommer zu einer Krankheit der reifen Getreidepflanze macht, die in gemäßigten Gebieten normalerweise zu spät ist, um signifikante Schäden zu verursachen. Verluste zwischen 5 und 20 % sind normal, können aber in schweren Fällen 50 % erreichen. Die Symptome können in ihrer Schwere von kaum ästhetisch bis hin zu vollständiger Überwucherung der Blattoberfläche reichen. Auf Berberitzenblättern erscheint die Krankheit als pudrig-gelbe Flecken mit Aecia, die von der Unterseite des Blattes verteilt werden.

Steuerung

Sortenresistenz ist wichtig. Fungizide werden häufig verwendet. Die chemische Bekämpfung mit Triazol- Fungiziden kann zur Bekämpfung von Infektionen bis zum Ährenaufgang sinnvoll sein, ist jedoch bei Anfällen nach diesem Stadium wirtschaftlich schwer zu rechtfertigen. Die Bekämpfung ist oft nicht so üblich wie die Prävention durch die Entwicklung genetisch widerstandsfähiger Sorten und die Entfernung der Berberitze . Sorten sind die beste Methode zur Bekämpfung der Krankheit und werden seit über 100 Jahren verwendet. Die mit einzelnen Genen verbundene Resistenz wurde jedoch durch die Anpassung des Erregers an neue Kulturen wirkungslos gemacht. Aus diesem Grund ist die Zerstörung alternativer Hosts der Schlüssel zur Kontrolle. Frühreife Sorten sowie Sommerweizen sollten möglichst früh ausgesät werden, um Rostspitzen zu vermeiden. Selbst Weizen gesät ( Freiwillige ) soll nicht zu einem weiteren Ausbreitung urediniospores am Ende der Ernte zerstört werden.

Resistenzgene

Siehe auch

Verweise

Externe Links