Fusarium graminearum

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Fusarium graminearum (Synonym: Gibberella zeae (Schwein.) Petch) ist ein Pilz aus der Gruppe der Ascomyceten.<ref>J. C. Sutton: Epidemiology of wheat head blight and maize ear rot caused by Fusarium graminearum. In: Canadian Journal of Plant Pathology. 4, 1982, S. 195–209.</ref> Der Pilz lebt im Boden, kann aber auch Pflanzen befallen. Das Genom des Pilzes ist vollständig sequenziert.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Fusarium comparative genome project|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Fusarium comparative genome project}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.broadinstitute.org/scientific-community/science/projects/fungal-genome-initiative/fusarium-comparative-genome-project%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Fusarium comparative genome project}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.broadinstitute.org/scientific-community/science/projects/fungal-genome-initiative/fusarium-comparative-genome-project}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Fusarium comparative genome project}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2025-01-29 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Merkmale

Merkmale auf Nährmedien

Fusarium graminearum bildet auf Nelkenblatt-Agar (CLA) recht selten blass-orangen Sporodochien, die oft unter dem Mycel versteckt sind. Die Hauptfruchtform wird normalerweise auf dem Agar oder auf den Nelkenblattstückchen gebildet. Als homothallischer Pilz können Peritezien gebildet werden, ohne verschiedene Isolate zu kreuzen.<ref name="Leslie2006" /> Auf Kartoffel-Dextrose-Agar (PDA) wächst Fusarium graminearum schnell und bildet ein reichlich vorhandenes, recht dichtes Myzel, das in der Farbe von weiß bis blass-orange und gelb variiert. Sporodochien sind rotbraun bis orange und werden nur langsam gebildet, d. h. nach mehr als 30 Tagen. Rote Pigmente werden im Agar gebildet, die aber je nach pH-Wert ins Gelbe umschlagen können.<ref name="Leslie2006" />

Mikroskopische Merkmale

Makrokonidien werden relativ selten gebildet, am häufigsten in Sporodochien. Sie sind recht schlank, sichelförmig bis beinahe gerade und dickwandig. Sie besitzen fünf bis sechs Septen und eine spitz zulaufende apikale Zelle und eine fußförmige Basalzelle. Die Bildung von Chlamydosporen ist variabel, sie findet häufig in den Makrokonidien statt. Sie werden in Haufen und Ketten gebildet. Sie sind kugelig mit einer leicht rauen, aber nicht warzigen Oberfläche. Es werden keine Mikrokonidien gebildet. Sporodochien werden selten gebildet und sind orange. Die Makrokonidien in ihrem Inneren sind gleichförmig und gleich groß.<ref name="Leslie2006" />

Befallsbild

Weizen und Gerste bilden eine typische Taubährigkeit aus. Die Körner sind schrumpelig und klein. Bei Mais wird eine Kolbenfäule ausgelöst. Es gibt zwischen den einzelnen Getreidesorten Unterschiede in der Anfälligkeit. So geht eine erhöhte Konzentration an Ferulasäure in den Körnern mit einer erhöhten Resistenz zu Fusarium graminearum einher.<ref name="Leslie2006" />

Relevanz

Datei:Wheat scab.jpg

Eine gesunde Ähre (links) im Vergleich mit einer von Fusarium graminearum befallenen (rechts)

Ein Befall von landwirtschaftlich genutzten Kulturen wie Weizen oder Mais führt zu Ertragsverlusten und zur Belastung des Korns mit Pilzgiften (Mykotoxinen)<ref>A. Bottalico, G. Perrone: Toxigenic Fusarium species and mycotoxins associated with head blight in small-grain cereals in Europe. In: European Journal of Plant Pathology. 108, 2002, S. 611–624. doi:10.1023/A:1020635214971</ref>. Das am häufigsten und in den höchsten Konzentrationen in Weizenmehl vorkommende Mykotoxin ist Deoxynivalenol<ref>M. Schollenberger, H. T. Jara, S. Sucy, W. Drochner, H. M. Müller: Fusarium toxins in wheat flour collected in an area in southwest Germany. In: International Journal of Food Microbiology. 72, 2002, S. 85–89. doi:10.1016/S0168-1605(01)00627-4</ref>. Lebens- und Futtermittel, die mit Mykotoxinen belastet sind, können die Gesundheit von Mensch und Tier beeinträchtigen.<ref>K. K. Sinha, D. Bhatnagar: Mycotoxins in Agriculture and Food Safety. Marcel Dekker, New York 1998, ISBN 0-8247-0192-5.</ref> Wichtige Aggressionsfaktoren sind auch die Bildung von Trichothecenen.<ref name="Leslie2006" /> Für mehrere Fusarium-Toxine gelten gesetzlich festgelegte Höchstmengen in Rohgetreide und Lebensmitteln.<ref>Vorlage:EU-LegisSum</ref><ref>Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 der Kommission vom 19. Dezember 2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln. In: Amtsblatt der Europäischen Union. L, Nr. 364, S. 5–24.</ref>

Fortpflanzung und asexuelle Vermehrung

Gibberella zeae bildet sexuelle Sporen (Ascosporen) und asexuelle Sporen (Makrokonidien) zu seiner Verbreitung.<ref>S. G. Markell, L. J. Francl: Fusarium head blight inoculum: species prevalence and Gibberella zeae spore type. In: Plant Disease. 87, 2003, S. 814–820. doi:10.1094/PDIS.2003.87.7.814</ref> Die Sporen werden durch Wind und Regen verbreitet<ref>M. Beyer, S. Röding, A. Ludewig, Joseph-Alexander Verreet: Germination and survival of Fusarium graminearum macroconidia as affected by environmental factors. In: Journal of Phytopathology. 152, 2004, S. 92–97, doi:10.1111/j.1439-0434.2003.00807.x</ref><ref>M. Beyer, J-A. Verreet: Germination of Gibberella zeae ascospores as affected by age of spores after discharge and environmental factors. In: European Journal of Plant Pathology. 111, 2005, S. 381–389, doi:10.1007/s10658-004-6470-9</ref>.

Viren

Fusarium graminearum wird infiziert von der Virusspezies Gemytripvirus fugra1 (alias Fusarium graminearum gemytripvirus 1, FgGMTV1), bisher (Mai 2021) einzige Spezies der Gattung Gemytripvirus in der Familie Genomoviridae.<ref name=Li2020>Pengfei Li, Shuangchao Wang, Lihang Zhang, Dewen Qiu, Xueping Zhou, Lihua Guo: A tripartite ssDNA mycovirus from a plant pathogenic fungus is infectious as cloned DNA and purified virions, in: Science Advances, Band 6, Nr. 14, 3. April 2020, eaay9634, doi:10.1126/sciadv.aay9634</ref>

Systematik

Bis 2013 wurde die Hauptfruchtform Gibberella zeae genannt, die Nebenfruchtform Fusarium graminearum. Seit dem 1. Januar 2013 ist aber nur noch der Name der Hauptfruchtform für alle Pilze gültig, wie auf dem Nomenklaturkongress des International Code of Botanical Nomenclature (ICBN) in Melbourne 2011 beschlossen wurde. Da allerdings der Name Fusarium für die gesamte Gattung viel häufiger verwendet wird als Gibberella, wurde beschlossen, dass Fusarium der alleinige gültige Name wird. Für Fusarium graminearum ist Gibberella zeae daher nur noch ein Synonym.<ref name="Geiser2013" /> Lange Zeit wurde noch weitere sehr ähnliche Arten von Fusarium graminearum abgetrennt, wie Fusarium acaciae-mearnsii, Fusarium asiaticum und Fusarium cortaderiae. Leslie und Summerell (2006) schlugen aber vor, alle diese Arten unter einer Art, Fusarium graminearum zusammenzufassen.<ref name="Leslie2006" />

Literatur

John F. Leslie, Brett A. Summerell: The Fusarium Laboratory Manual. Blackwell Publishing, 2006, ISBN 0-8138-1919-9, S. 268–269.

Einzelnachweise

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Weblinks

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