Streifenkrankheit der Gerste

l'helminthosporiose de l'orge (franz.); barley stripe (engl.)

Wissenschaftlicher Name:
Hauptfruchtform (Teleomorph = geschlechtliche Form): Pyrenophora graminea S. Ito & Kurib.
Nebenfruchtform (Anamorph = ungeschlechtliche Form): Drechslera graminea (Rabenh. ex Schltdl.) S. Ito
Synonyme: Helminthosporium gramineum Rabenh. ex Schltdl.
Taxonomie: Fungi, Ascomycota, Pezizomycotina, Dothideomycetes, Pleosporomycetidae, Pleosporales, Pleosporaceae

Die Streifenkrankheit der Gerste ist weltweit verbreitet und gehört in Nordeuropa zu den potentiell gefährlichsten Krankheiten der Gerste (Häni et al. 2008; Obst und Paul 1993). Drechslera graminea (=Pyrenophora graminea) wird ausschliesslich mit dem Saatgut übertragen. Das Pilzmyzel im Samen infiziert den Keimling und besiedelt später die ganze Pflanze. Typische Krankheitssymptome sind parallel angeordnete gelbe bis braune Streifen auf den Blättern und die Bildung von braunen Ähren, die höchstens Schrumpfkörner enthalten. Zur Zeit der Gerstenblüte bildet D. graminea Konidien, welche Blüten von gesunden Pflanzen infizieren und die Kornanlagen verseuchen. Die Verwendung von gesundem Z-Saatgut und eine Saatgutbeizung kann die Verbreitung der Krankheit weitgehend verhindern.

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)
Abb. 1. Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea): Ähren sind braun, meistens taub oder enthalten Schrumpfkörner; Ähren fallen durch ihre aufrechte Haltung im Bestand auf

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)
Abb. 2. Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea): parallel angeordnete graubraune Streifen zwischen den Blattnerven

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Abb. 3. Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)

Krankheitsbild

Die Streifenkrankheit der Gerste tritt immer nur an einzelnen, zufällig im Gerstenbestand verteilten Pflanzen auf. Eine flächenartige Ausbreitung im Bestand findet nicht statt. Erste Symptome erscheinen auf dem zweiten oder dritten Blatt. Später zeigen auch die meisten neu erscheinenden Blätter die typischen parallel angeordneten gelben Streifen zwischen den Blattnerven. Die Streifen entwickeln sich auf der Blattscheide und der Basis der Blattspreite. Später dehnen sie sich teilweise über die ganze Länge des Blattes aus und werden graubraun. Die Nekrosen wachsen zusammen und das Blatt stirbt ab. Durch Windeinwirkung werden die Blätter leicht aufgeschlitzt, was die Blätter zerfranst aussehen lässt.
Mit D. graminea befallene Gerstenpflanzen sind meist kleiner als gesunde Pflanzen und deren Ähren bleiben oft in der Blattscheide stecken. Geschobene Ähren sind gestaucht und braun. Meistens sind die Ähren taub oder enthalten höchstens Schrumpfkörner. Die Ähren fallen durch ihre aufrechte Haltung im Bestand auf.

Pathogen

Nebenfruchtform Drechslera graminea: Die hellbraunen Konidienträger entstehen in Gruppen zu 2 bis 6 Trägern. Sie sind gerade oder gekrümmt und sind an der Basis oft angeschwollen. Ihre Länge beträgt bis zu 250 µm, die Breite 6-9 µm (Ellis, 1971).
Die gelb-braunen Konidien sind gerade oder selten leicht gekrümmt, an der Basis oft am breitesten und am Ende leicht zugespitzt. Die Konidien besitzen 1-7 Pseudosepten, sind 40-105 µm lang und 14-22 µm breit, das Hilum ist 3-6 µm breit (Ellis, 1971).
Ausgehend von der Basal- oder Endzelle werden sehr häufig kurze Konidienträger gebildet, an deren Ende sich eine Sekundärkonidie entwickelt. Die Keimung kann von allen Zellen der Konidie aus erfolgen.
Hauptfruchtform Pyrenophora graminea: Die geschlechtlichen Vermehrungsorgane, die Pseudothecien, werden in der Natur nur sehr selten beobachtet. Diese haben eine Länge von 576-728 µm und eine Breite von 442-572 µm (Mathre 1997). Die Fruchtkörper haben auf der Oberfläche Stacheln. Die Pseudothecien enthalten keulenförmige, bitunikate Asci mit normalerweise je 8 Ascosporen. Diese sind gelb-braun, oval und 43-61 x 18-28 µm gross (Mathre 1997). Die Ascosporen haben drei Quersepten und eine (oder beide) der zwei mittleren Zellen ist zudem mit einer (selten zwei) Längssepte unterteilt. Die Ascosporen haben nach Mathre (1997) keine Bedeutung für das Überleben des Pilzes.

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Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea)
Abb. 4. Drechslera graminea: Konidien auf Konidienträgern

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea): Konidienträger

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea): Konidien

Streifenkrankheit der Gerste (Drechslera graminea): Konidien
Abb. 5. Drechslera graminea: Konidienträger, Konidien

Lebenszyklus

D. graminea überlebt ausschliesslich als Myzel im Samen. Während der Samenkeimung dringt der Pilz in die Keimwurzel mittels Bildung eines Appressoriums und einer Infektionshyphe. Das Myzel wächst in die jungen Blatt- und Halmanlagen und befällt nach und nach die ganze Pflanze. Das parenchymatische Gewebe wird dabei intrazellulär, das meristematische Gewebe interzellulär durchwachsen. Die Besiedlung der Pflanze geschieht auch über die Leitgefässe (Xylem). Zur Zeit der Gerstenblüte, aber nur wenn gleichzeitig feuchte Witterung vorherrscht, bildet D. graminea auf abgestorbenem Pflanzenmaterial (Blätter, Blattscheide, Ähren) massenhaft Konidien. Diese werden mit dem Wind auf die Ähren von gesunden Gerstenpflanzen getragen. Dort dringt der Pilz in das Innere der Gerstenblüte ein. Der Samen kann während allen Entwicklungsstadien infiziert werden. Am erfolgreichsten ist der Pilz aber zu Beginn der Samenbildung. Er durchwächst das Perikarp und die Samenschale. Der Embryo wird nicht infiziert. Im Samen kann der Parasit mehrere Jahre überleben. Die Streifenkrankheit der Gerste hat pro Jahr nur einen Vermehrungszyklus.

Epidemiologie

Konidien der D. graminea können nur Blüten infizieren. Es findet keine Infektion der Blätter von gesunden Gerstenpflanzen statt. Neue Pflanzen werden folglich nur über den Samen befallen. Eine für den Pilz erfolgreiche Ausbreitung erfolgt unter folgenden klimatischen Bedingungen: Bodentemperaturen unter 12 °C fördern die Infektion der Keimlinge (von mit D. graminea befallenen Samen), Temperaturen über 15 °C hemmen eine Infektion (Mathre 1997). Eine über mindestens 16 Stunden dauernde (bei 12 °C) hohe Luftfeuchtigkeit während der Blüte erlaubt dem Pilz, massenweise Konidien zu bilden und viele Blüten von gesunden Pflanzen zu infizieren.
Auch sortentypische Merkmale sind wichtig für den Verlauf der Krankheit: Saatgut mit einem hohen Tausendkorngewicht läuft schneller auf und der Keimling wird deshalb (trotz Befall) weniger häufig infiziert; geschlossenes Abblühen kann eine Infektion des Samens weitgehend verhindern (Obst und Paul 1993).

Wirtsspektrum

Drechslera graminea ist ein hoch spezialisierter Erreger, der nur die Gerste (Sommer- und Winterformen) befällt.

Bekämpfung

Die Verwendung von Z-Saatgut aus gesunden Beständen ist die wichtigste vorbeugende Massnahme.
Bei der Produktion von zertifiziertem Saatgut dürfen in der Schweiz maximal zehn mit D. graminea befallene Ähren pro 100 m2 vorkommen (Produktion von Vermehrungssaatgut fünf Ähren pro 100 m2). Befallene Ähren dürfen dabei nicht vor der Feldbesichtigung entfernt werden (Verordnung des EVD über Saat- und Pflanzgut von Acker- und Futterpflanzen, Anhang 3). Mit dieser Massnahme wird versucht, eine Verschleppung der Krankheit über das Saatgut zu verhindern.
Früh im Herbst und spät im Frühjahr gesäte Gerste läuft rascher auf. D. graminea hat hier weniger Zeit, den Keimling zu infizieren. Andere Krankheiten können sich aber bei früher Saat besonders gut ausbreiten, weshalb diese Massnahme nur mit Vorsicht anzuwenden ist. Auf jeden Fall sollte darauf geachtet werden, dass die Gerste schnell aufläuft.
Eine Saatgutbeizung kann die Streifenkrankheit der Gerste gezielt bekämpfen (in der Schweiz zugelassene Pflanzenschutzmittel siehe unter: http://www.blw.admin.ch/psm/schaderreger/ Streifenkrankheit der Gerste wählen).

Literatur

Ellis MB, 1971. Dematiaceus Hyphomycetes. Commenwealth Mycological Institute Kew, Surrey England: 608 p.

Häni FJ, Popow G, Reinhard H, Schwarz A, Voegeli U, 2008. Pflanzenschutz im nachhaltigen Ackerbau. Edition LMZ, 7. Auflage. 466 S.

Mathre DE, 1997. Compendium of Barley Diseases, Second Edition, APS Press: 90 S.

Obst A, Paul V, 1993. Krankheiten und Schädlinge des Getreides. Verlag Th. Mann: 184 S.