Zeitschrift für Pflanzenpathologie und Mikrobiologie

Abstrakt

Identifizierung einer Elitegruppe von Apfelunterlagen-Keimmaterial mit unterschiedlicher Wurzelresistenz gegen Pythium ultimum

Yanmin Zhu, Jingxian Zhao und Zhe Zhou

Die Apfel-Nachpflanzungskrankheit (ARD), die durch einen bodenbürtigen Krankheitserregerkomplex ausgelöst wird, ist ein großes Hindernis für die Einrichtung eines wirtschaftlich rentablen Apfelgartens an Nachpflanzungsstandorten. Die vorherrschende Bekämpfungsmethode ist die chemische Begasung des Obstgartenbodens vor der Pflanzung, was teuer ist und mit Umwelt- und behördlichen Bedenken verbunden ist. Um die Resistenz des Wirtes zur Bekämpfung der ARD optimal auszunutzen, sind hochwertige Resistenzphänotypen in Apfelwurzeln gegen ARD-Erregerinfektionen erforderlich, um die zugrunde liegenden Resistenzmechanismen aufzuklären. In dieser Studie wurden die Wurzelresistenzreaktionen auf eine Infektion mit Pythium ultimum bei den Nachkommen der Sorte „Ottawa 3“ × „Robusta 5“ (O3R5) F1 systematisch untersucht. Mittels gewebekulturbasierter Mikrovermehrung wurden genetisch definierte und altersgleiche Apfelpflanzen für wiederholte Infektionstests erzeugt. Es wurde eine große Bandbreite an Pflanzenüberlebensraten beobachtet, mit weniger als 30 % für die anfälligen Genotypen und über 80 % für die resistenten. Die Verringerung der Wurzel- und Sprossbiomasse unter den überlebenden Pflanzen variierte erheblich zwischen den resistentesten und den anfälligsten Genotypen. An den infizierten Wurzeln der resistenten und anfälligen Genotypen wurden kontrastierende Nekrosemuster nachgewiesen, wobei ein neuartiger Glaskasten zur kontinuierlichen mikroskopischen Beobachtung verwendet wurde. Bei den anfälligen Genotypen trat innerhalb von 24 Stunden eine schnelle Nekrose im gesamten Wurzelsystem auf; im Gegensatz dazu wurde bei den resistenten Genotypen eine offensichtlich verzögerte Wurzelnekrose beobachtet. Eine klar definierte Grenze zwischen gesundem und nekrotischem Wurzelgewebe war oft mit den infizierten Wurzeln der resistenten Genotypen verbunden, während das üppige Wachstum der P. ultimum-Hyphen speziell mit den infizierten Wurzeln der anfälligen Genotypen verbunden war. Die Ergebnisse dieser Studie stellen den ersten umfassenden und detaillierten Versuch dar, die genotypspezifischen Resistenzreaktionen in Apfelwurzeln zu definieren, wenn sie von einem bodenbürtigen Krankheitserreger angegriffen werden.