Fusarien im Hafer

Fusariumarten und -mykotoxinspektrum im deutschen Haferanbau sowie Entwicklung von Strategien zu deren Reduktion durch Sortenresistenz

Hafer (Avena sativa) gilt unter den Getreidearten als vergleichsweise gesunde Kultur, bedingt durch den weniger intensiven Anbau aber auch durch eine artspezifische geringere Anfälligkeit für einige Pathogene. In den vergangenen Jahren häufen sich auf Europäischer Ebene Befunde zu Erntepartien mit stärkerer Kontamination mit Mykotoxinen diverser Fusariumarten. Mehrjährige Studien aus Großbritannien, Finnland, Norwegen und Schweden zeigten, dass Hafer in Nordeuropa häufig mit den im Verhältnis zu Deoxynivalenol (DON) weitaus toxischeren Typ-A Trichothecenen T-2 und HT-2 Toxin belastet ist (Langseth & Rundberget 1999, Edwards 2009, Edwards et al. 2009, Pettersson 2010). Die Kontamination des Haferkorns mit Mykotoxinen kann die Qualität und Verwertbarkeit von Hafer stark mindern.

Bislang ist das Fusariumarten- und Mykotoxinspektrum im deutschen Haferanbau nicht bekannt. Daher wird das Fusariumarten- und Mykotoxinspektrums im deutschen Haferanbau im Rahmen eines zweijährigen Monitorings an 10 Prüfstandorten bestimmt. Aus den Erhebungen des Artenspektrums an Halmbasis und Korn sollen zusätzlich Erkenntnisse zur Epidemiologie von Fusarium spp. an Hafer abgeleitet werden.

Die Anfälligkeit eines ausgewählten Hafersortiments von 25 Genotypen wird an drei Prüforten in einem 2-jährigen Feldversuch ermittelt. Die Hafergenotypen werden mit unterschiedlichen Chemotypen von Fusarium künstlich inokuliert, um ihre Resistenz gegenüber verschiedenen Mykotoxinproduzenten zu testen. Ziel ist es, ein effektives Bewertungsverfahren für die Resistenz von Hafer zu etablieren sowie die Möglichkeiten zur Vermeidung der Infektion über die Selektion auf ein definiertes Blühverhalten (Kleistogamie vs. Chasmogamie) zu erforschen. Durch den Einsatz verschiedener Inokulumvarianten wird die Frage geklärt, ob eine Mischinokulation zu den gleichen Ergebnissen führt wie eine Inokulation mit den alleinigen Mischungskomponenten. Zusätzlich werden differenzierte Mykotoxinnachweise in verschiedenen Ährchen- und Kornkompartimenten aufzeigen, welche Bereiche am meisten mit Mykotoxinen nach einer Fusariuminfektion der Rispe belastet sind.

Durch Interaktionsstudien unter kontrollierten Bedingungen zu Fusarium langsethiae in der Haferrispe soll der Infektionsweg dieses Pathogens und mögliche Abwehrmechanismen (konfokale Laserscanning Mikroskopie) in Hafer aufgeklärt werden. Zusätzlich sollen Erkenntnisse über den Einfluss von Luftfeuchte und Temperatur auf die Infektion und die Toxinbildung gewonnen werden. Mit dem Projekt werden somit dringende Fragen der bereits begonnenen Resistenzzüchtung gegen Fusarium spp. im Rahmen der kommerziellen Haferzüchtung beantwortet.

Projektbearbeitung: Paulina Georgieva

Projektbetreuung: Dr. Mark Winter; Prof Andreas von Tiedemann

Projektstart: September 2015

Dauer: 3 Jahre

Projektpartner:

Dr. M. Herrmann, Julius-Kühn Institut Groß Lüsewitz
Dr. Steffen Beuch, Nordsaat Saatzucht GmbH, Granskewitz
Dr. Peter Hoth, Peter Kölln GmbH & Co. KGaA, Elmshorn

Quellen:

Edwards, S.G., Barrier-Guillot, B., Clasen, P.E., Hietaniemi, V. & Pettersson, H. (2009). Emerging issues of HT-2 and T-2 toxins in European cereal production. World Mycotoxin Journal, 2, 173–179.
Edwards, S.G. (2009). Fusarium mycotoxin content of UK organic and conventional oats. Food Additives and Contaminants, 26, 1063–1069.
Langseth, W. & Rundberget, T. (1999). The occurrence of HT-2 toxin and other trichothecenes in Norwegian cereals. Mycopatholgia, 147, 157-165.
Pettersson, H. (2010). T-2 and HT-2 toxins in oats and oat products. Proceedings of the Seventh Fusarium Toxin Forum, 1–2nd February 2010. European Commission, Brussels, Belgium. Available at: www.micotossine.it public/pag_1128