Pathogenese und Ansätze zur Kontrolle von Hymenoscyphus pseudoalbidus – Erreger des Eschentriebsterbens: Variabilität von Virulenz, Morphologie, Biochemie und Sekundärstoffwechsel

Junker, Corina

Das Triebsterben an Eschen (Fraxinus excelsior) hat einen chronischen bis letalen Verlauf. Es wurden mehr als 160 Isolate des Anamorph von H. pseudoalbidus, ehemals als Chalara fraxinea bezeichnet, charakterisiert. Im Fokus standen die Morphologie der Isolate in Bezug auf makroskopische und mikroskopische Merkmale, sowohl des anamorphen als auch teleomorphen Stadiums, Screening der Exoenzyme und Sekundärmetabolite und die genetisch eindeutige Zuordnung der Stämme zu H. pseudoalbidus. Von besonderem Interesse waren die Studien zur Virulenz und die damit verbundene Differenziertheit unter den Isolaten. Neben der Isolation etwaiger Virulenzfaktoren aus Pilzkulturextrakten, erfolgte auch die Überprüfung derselbigen auf wachstumshemmende und nekrotisierende Eigenschaften auf Blätter und Sämlinge von F. excelsior. Für vergleichende Studien stammten die verwendeten Kulturextrakte neben Stämmen von H. pseudoalbidus auch von einigen Isolaten von dessen avirulenten Schwesterart Hymenoscyphus albidus. Zudem fanden chemische Analysen zu der als phytotoxisch geltenden und von H. pseudoalbidus produzierten Substanz Viridiol in den Kulturextrakten statt. Im Weiteren wurden Inokulationsversuche an F. excelsior durchgeführt. Zudem galt es Möglichkeiten zu finden, die die weitere Ausbreitung des Pathogens verhindern. Optionen hierfür boten sich durch die Suche nach antagonistisch agierenden endophytischen Pilzen, aber auch nach bereits bekannten antifungischen Wirkstoffen. Endophyten hierfür wurden aus der Eschen isoliert und in Dualkulturen mit dem Pathogen auf ihr inhibierendes Potential untersucht. Desweiteren wurde die Fruktifikation der Fruchtkörper auf Eschenblattspindeln mit bereits erhältlichen Fungiziden, aber auch mit Hilfe eines Verrottungsbeschleunigers und Extrakten von Pilzendophyten unterdrückt. Schließlich wurde überprüft, inwieweit eine Kausalität zwischen den Parametern Herkunft, Morphologie, Exoenzyme, Sekundärmetabolite, Viridiolkonzentration und Virulenz besteht.

The dieback of ash (Fraxinus excelsior) may have a chronic and often lethal outcome. The thesis deals with characterization of approximately 160 isolates of H. pseudoalbidus, its anamorph formerly known as Chalara fraxinea. Investigations served to elucidate the pathogenesis of the disease, including analyses of the morphology of both the anamorphic and teleomorphic stages with respect to macroscopic and microscopic features, screening of the exoenzymes and secondary metabolites, as well as the genetically clear assignment of the strains to H. pseudoalbidus. It was of particular interest to what extent the isolates vary in their virulence. Fungal culture extracts were tested for their growth-inhibiting and necrotizing potential on leaves and seedlings of Fraxinus excelsior. For comparative studies, the fungal culture extracts of some of the isolates of the non-virulent sister species, Hymenoscyphus albidus, were tested. Moreover, chemical analysis of fungal culture extracts determined the concentration of viridiol, which is regarded as phytotoxic and known to be produced by H. pseudoalbidus. Moreover, it is necessary to develop possibilities to prevent the further spread of the pathogen. One possibility might be to use antagonistic endophytes or their culture extracts. Endophytes were isolated from F. excelsior and tested for inhibition of growth of H. pseudoalbidus in co-culture experiments. Another approach was to inhibit development of the fruiting bodies of H. pseudoalbidus, whose ascospores infect the ash trees and leading to spread of the disease. Fructification on ash petioles was suppressed by various commercially available fungicides, but also by a fertilizer (cyanamide) and with fungal culture extracts of the endophytes. Finally, correlation analyses should show, if there are causal relationships between any of the parameters studied, namely origin, morphology, exoenzymes, secondary metabolites, including viridiol, and virulence.

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Junker, Corina: Pathogenese und Ansätze zur Kontrolle von Hymenoscyphus pseudoalbidus – Erreger des Eschentriebsterbens: Variabilität von Virulenz, Morphologie, Biochemie und Sekundärstoffwechsel. 2013.

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