Projekt-43: Kolbenfusariose bei Mais: Resistenzuntersuchungen und Mykotoxinkontamination unter österreichischen Anbaubedingungen

Projektleitung

Peter Ruckenbauer

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur - Department IFA Tulln Biotechnologie in der Pflanzenproduktion

Projektnummer

1153

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft

Allgemeine Projektinformationen

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Fusarium ear rot in maize: investigations on the resistance mechanisms and on the mycotoxin contamination under Austrian growth conditions

Projektziele

Entwicklung eines brauchbaren Prüfsystems zur Bestimmung der Kolbenfusarioseresistenz von Mais,
Bestimmung der Beziehung zwischen Fusariumbefall und Toxinkontamination bei Mais,
Untersuchungen über den Einfluss von biochemischen, physiologischen und morphologischen Eigenschaften von ausgewählten Maishybriden auf die Kolbenfusarioseresistenz.
Ein Sortiment von 18 Hybriden wird an 7 verschiedenen Standorten in Österreich über zwei Saisonen angebaut, und der Befall der Kolben untersucht. Sechs dieser Standorte sind Lagen, wo man über die Jahre hindurch erfahrungsgemäß einen starken natürlichen Fusariumbefall erwarten kann. An einem Standort werden künstliche Inokulationen durchgeführt. Es werden mehrere Resistenzfaktoren und Krankheitsparameter untersucht. Die Daten, erhoben nach natürlicher Infektion, werden mit Daten, bestimmt nach künstlicher Inokulation, verglichen. In einem zweiten Schritt wird im Erntegut eine Reihe von zusätzlichen Befallsparametern gemessen (z.B. Korndichte, Ergosteringehalt...) und mit dem Toxingehalt im Erntegut korreliert. Um das dritte Ziel zu erreichen, werden zwei mittel-resistente Hybriden genau unter die Lupe genommen und ihr Resistenzverhalten mit dem einiger sehr empfindlicher Genotypen verglichen. Es wird untersucht, ob markante Unterschiede im Bereich Seidenresistenz und/oder Kornresistenz vorliegen und worauf diese zurückzuführen sind.

Berichte

Abschlussbericht

Kurzfassung

Die Forschungsarbeiten sind drei Themenbereichen zuzuordnen: a) Entwicklung eines für alle Projektteilhaber nutzbaren Bonitursystems zur Erfassung der Kolbenfusarioseresistenz b) Beziehung zwischen Feldboniturdaten und der Toxinkontamination c) Untersuchungen über den Einfluss biochemischer, physiologischer und morphologischer Eigenschaften auf die Kolbenfusarioseresistenz Das Datenmaterial basiert auf zwei jeweils 9 Hybriden umfassende, nach Reifegruppen sortierte Versuchsgruppen, sodass die Ergebnisse auf mehr als 80 % des österreichischen Anbaugebietes übertragen werden können. Der statistischen Absicherung der für beide Gruppen ermittelten Werte diente ein über jeweils 4 Standorte und 2 Versuchsjahre angelegtes Versuchsnetz. Die Basis für die Erarbeitung eines Bonitursystems war eine möglichst breit gefächerte, lineare Skala zur Erhebung der Felddaten. Dieser lagen Kolben mit durchschnittlich 500 Körnern zugrunde, sodass 1 verpilztes Korn 0,2 Prozentpunkte Befallsbonitur entspricht. Der große Vorteil dieses Systems liegt nun einerseits in der hohen Boniturtagesleistung und, was noch wesentlicher ins Gewicht fällt, in der Reduzierung des Einflussfaktors 'Mensch', da von ihm vor Ort keine Bewertung abverlangt wird. Abhängig vom durchschnittlichen Befallsdruck des jeweiligen Jahres wird nachträglich eine Gewichtung (Klassifizierung) der Daten vorgenommen. Aufgrund dieser Untersuchungen ist es in der Praxis nicht erforderlich, Bereiche mit Myzelschleier getrennt vom schweren Befall (Kornveränderungen) zu erfassen. Über alle Umwelten hinweg zeigt der Gesamtbefallswert die engste Beziehung zur Toxinbelastung. Während unter natürlichen Infektionsbedingungen bei 'Musreife' im Durchschnitt aller geprüfter Genotypen der Prozentsatz verpilzter Kolben für die Beurteilung der möglichen Toxinkontamination (DON=Vomitoxin, ZON=Zearalenon) der wichtigste Feldparameter ist, liegt das Ansteigen des Risikos weitestgehend in der schnellen Vergrößerung der Verpilzungsfläche schon zur Musreife erkrankter Kolben. Den Landwirt interessiert primär der aus der multiplikativen Verknüpfung obiger Einzelparameter abgeleitete Anteil verpilzter Körner im Erntegut. Im Zusammenhang mit der Toxinkontamination zeigten die DON-Werte geringere Variation zwischen Wiederholungen und waren mit den Verpilzungsboniturwerten enger korreliert als jene von ZON, besonders ausgeprägt in der späten Reifegruppe. In Summe gesehen reichen die diesbezüglichen Korrelationen aber bei weitem nicht aus, um von den Befallswerten die Toxinkontamination abzuleiten (r= 0,400). Nur durch den Einsatz von Methoden künstlicher Infektionsauslösung kann die Beziehung auf ein aussagefähiges Niveau gehoben werden (r = 0,804). Die künstliche Infektion eröffnet einen rationellen Weg zur Schätzung des Resistenzniveaus einzelner Hybriden. Die hier angesprochene Methode misst die sogenannte EINDRINGUNGSRESISTENZ und stellt einen sehr 'naturnahen' Bezug her. Möchte man aber das Toxinrisiko nach schweren Hagelschäden einschätzen, müssten die Sorten zusätzlich auf KORNRESISTENZ geprüft werden. Das im Projekt untersuchte Spektrum an Genotypen deckte einen weiten Resistenzbereich ab. Ausgeprägte Wechselwirkungen machen die Sortenwahl im Hinblick auf Nutzungsrichtung (Erntezeitpunkt) und Standortangepasstheit zu einem entscheidenden Kriterium der Senkung des Verpilzungsrisikos. Verstärkte Ausbildung von Nebenkolben scheint auf den Verpilzungsgrad und die Toxinkontamination des Hauptkolbens einen markanten Einfluss auszuüben. Unvollständig ausgebildete Zweitkolben bilden ebenfalls einen Risikofaktor für erhöhte Toxinkontamination. Das Verpilzungsausmaß wird unabhängig vom Zeitpunkt der Infektion von der Herbstwitterung entscheidend beeinflusst. Hohe Luftfeuchtigkeit (Nebel) während der Abreifephase bedeutet erhöhtes Verpilzungsrisiko.

Berichtsdateien

1153_Kolbenfusariose.pdf

Autor/innen

O.Univ.-Prof. DI. Dr. Peter RUCKENBAUER, DI. Dr. M. LEMMENS