Influence of the sulphur and nitrogen supply on S metabolites involved in Sulphur Induced Resistance (SIR) of Brassica napus L.

Salac, Ioana

Seit Anfang 1980 treten akute Schwefelmangelsymptome in landwirtschaftlichen Kulturpflanzen unter Freilandbedingungen auf. Eine unzureichende Schwefelversorgung mindert nicht nur Ertrag und Qualität von Kulturpflanzen, sondern erhöht auch deren Anfälligkeit gegenüber Schaderregern. In Feldversuchen zu Raps, Kartoffeln und Wein konnte durch Bodendüngung mit Schwefel eine Resistenz gegenüber verschiedenen Schaderregern erzielt werden. Die Identifikation von Metaboliten und Stoffwechselprozessen, die in direkter Beziehung zur Schwefel-Induzierten Resistenz (SIR) stehen, ist unabdingbare Voraussetzung, um gezielt Resistenzmechanismen unter Feldbedingungen auslösen zu können. Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit war es, den Effekt der S- und N-Ernährung auf S-haltige Metabolite zu untersuchen und diesen in Beziehung zu pilzlichen Infektionen zu setzen. Dazu wurden unterschiedlich resistente Rapssorten im Hinblick auf Pilzkrankheiten verglichen und die Fungizidbehandlung als weiterer Untersuchungsfaktor berücksichtigt. Die Untersuchungen wurden an drei verschiedenen Standorten durchgeführt, die sich in Klima, Bodentyp und atmosphärischen S-Depositionen unterschieden: Braunschweig (Deutschland), Aberdeen und Inverness (Scotland). Die Bedeutung dieser Arbeit liegt, neben einer Steigerung des Wissens über die Signifikanz von S-haltigen Metaboliten für die pflanzliche Resistenz, in der Entwicklung infektionsabhängiger Beprobungsstrategien und des Einsatzes geostatistischer Verfahren, um ein verbessertes Verständnis zwischen Pilzkrankheiten und individuellen S-Fraktionen unter Feldbedingungen zu erreichen.

Since the 1980s severe sulphur deficiency has been recorded in agricultural crops. An insufficient sulphur supply reduces not only crop yield and diminishes crop quality, but it also results in a higher susceptibility to certain diseases. In sulphur response trials with oilseed rape, potatoes and grapes, resistance to fungal pathogens could be induced by soil-applied sulphur. The identification of metabolites and pathways involved in sulphur-induced resistance (SIR) is crucial in order to prompt resistance mechanisms under field conditions. The main objective of the present research work was to investigate the effect of S and N nutrition on S-containing metabolites in relation to fungal infections. Two oilseed rape cultivars with different susceptibilities towards fungal pathogens were grown. The fungicide treatment was another factor of variation. The investigations were conducted on three sites which differed in climate, soil type and atmospheric S depositions: Braunschweig (Germany), Aberdeen and Inverness (Scotland). Apart from increasing the knowledge on the significance of S metabolites for plant resistance, the relevance of this work is given by the implementation of infection-directed sampling strategies and geostatistical analysis in order to achieve an advanced understanding of the interactions between pests and diseases and individual S fractions under field conditions.

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Salac, Ioana: Influence of the sulphur and nitrogen supply on S metabolites involved in Sulphur Induced Resistance (SIR) of Brassica napus L.. 2004.

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