Eine neue Studie der North Carolina State University zeigt die weltweite Ausbreitung eines Pilzes auf, der Heidelbeerpflanzen mit Mehltau befällt, einer Krankheit, die den Ertrag verringert und den Einsatz von Fungiziden zur Bekämpfung der Krankheit fördert, teilt die Universität mit.
Die Ergebnisse könnten den Heidelbeerzüchtern helfen, die Ausbreitung des Mehltaus vorherzusagen, zu überwachen und zu kontrollieren. Die Studie zeigt, dass sich der Pilz, Erysiphe vaccinii, in den vergangenen etwa zwölf Jahren von seinem Ursprungsort im Osten der Vereinigten Staaten auf mehrere Kontinente ausgebreitet hat. „Wir beobachten diese globale Ausbreitung in Echtzeit“, so Michael Bradshaw, Assistenzprofessor für Pflanzenpathologie an der NC State University und korrespondierender Autor eines Papiers, in dem die Forschungsergebnisse beschrieben werden.
Wie der Name schon sagt, überzieht die Mehltaukrankheit die Wirtspflanzen mit einer weißen, pulverförmigen Substanz, die Nährstoffe entzieht und die Photosynthese hemmt, während sie die Wirtspflanzen am Leben erhält. Verschiedene Arten dieses Pilzes befallen unterschiedliche Pflanzen; unter anderem sind Weizen, Hopfen, Weintrauben und Erdbeeren vom Echten Mehltau geschädigt worden. „Es gibt andere, eng verwandte Mehltauarten, die Pflanzen wie Waldbeeren oder Eukalyptus befallen, aber diese unterscheiden sich genetisch von denen, die sich weltweit auf Heidelbeeren ausbreiten“, so Bradshaw.
In der Studie untersuchten Bradshaw und seine Kollegen historische und moderne Pflanzenblätter, die von Mehltau befallen waren. Die Sammlung umfasst 173 Proben aus Nordamerika, Europa, Afrika und Asien. Eine analysierte Probe aus einem nordamerikanischen Herbarium wurde vor über 150 Jahren gesammelt, während die ausländischen Proben alle innerhalb der vergangenen fünf Jahre gesammelt wurden. In dieser Studie wurde der Echte Mehltau erstmals 2012 außerhalb Nordamerikas auf einer Farm in Portugal entdeckt, wie ein Mitautor Bradshaws feststellte, der bei einem großen Beerenunternehmen beschäftigt war.
Die Forscher führten Gentests an den Pilzproben durch, um die Geschichte und Ausbreitung der Mehltaukrankheit nachzuvollziehen. Interessanterweise wies keines der alten Exemplare denselben genetischen Aufbau bzw. Genotyp auf wie die derzeit weltweit verbreiteten Exemplare. Die Studie ergab, dass die Krankheit ihren Ursprung im Osten der Vereinigten Staaten hat und durch zwei verschiedene Einschleppungen weltweit verbreitet wurde. Ein Stamm von E. vaccinii fand seinen Weg nach China, Mexiko und Kalifornien, während ein anderer Stamm in Marokko, Peru und Portugal auftauchte. Bradshaw glaubt, dass der Mensch für die Ausbreitung verantwortlich ist, da Pflanzen aus Baumschulen an fremde Küsten gelangten. „Dieser Organismus ist schwer zu kontrollieren“, sagte Bradshaw. „Wenn Sie Pflanzenmaterial in die ganze Welt schicken, verbreiten Sie damit wahrscheinlich auch diesen Pilz.“
Interessanterweise zeigte die Studie auch, dass sich der E. vaccinii-Pilz, der in Heidelbeeren in anderen Ländern gefunden wurde, ausschließlich ungeschlechtlich zu vermehren scheint; beide sexuellen Versionen des Pilzes sind für die Vermehrung nicht erforderlich, während sich der Pilz in den Vereinigten Staaten sowohl sexuell als auch ungeschlechtlich vermehrt.
Die Studie arbeitete auch mit einem großen Unternehmen und Landwirten zusammen, um eine Schätzung der globalen Kosten des Echten Mehltaus für Heidelbeeren zu erstellen, die die Kosten für das Sprühen von Fungiziden zur Verhinderung oder Reduzierung des Echten Mehltaus widerspiegelt. Die Studie schätzt die jährlichen Kosten für die weltweite Heidelbeerindustrie auf 47 Mio US-Dollar bis 530 Mio US-Dollar.
Schließlich liefert die Studie auch einige Frühwarnsignale für wichtige Heidelbeeranbaugebiete wie den pazifischen Nordwesten der USA. Die Bedingungen dort sind reif für die Ausbreitung des Mehltaus, aber die Krankheit hat noch nicht den Weg dorthin gefunden. „Die Ausbreitung der Krankheit könnte auch durch die landwirtschaftlichen Bedingungen beeinflusst werden“, so Bradshaw. „In einigen Gebieten, in denen Heidelbeeren in Tunneln oder geschlossenen Räumen angebaut werden, scheint die Krankheit schlechter zu verlaufen als in Gebieten, in denen Heidelbeeren im Freien ohne jegliche Abdeckung angebaut werden, wie etwa in North Carolina“.
Bradshaw fügte hinzu, dass die Forscher ein nützliches Instrument zur Identifizierung von E. vaccinii-Stämmen eingesetzt haben, das Landwirten und anderen Forschern helfen kann. „Es ist schwierig, den Pilz zu identifizieren, der den Echten Mehltau in Heidelbeeren verursacht. Deshalb geben wir unsere Daten in eine öffentliche Datenbank ein, die an der NC State von einem Mitautor, Ignazio Carbone, entwickelt wurde. Diese Plattform ermöglicht es den Landwirten, ihre Daten einzugeben und zu erfahren, welcher spezifische Stamm auf ihren Feldern vorkommt. Das ist wichtig, denn das Verständnis der Genetik kann die Landwirte darüber warnen, welchen Stamm sie haben, ob er resistent gegen Fungizide ist und wie sich die Krankheit ausbreitet, sowie über die Virulenz bestimmter Stämme.”
