Service-Navigation

Suchfunktion

Forschungsreport

Pilotproduktion eines mikrobiellen Pflanzenstärkungsmittels zum Einsatz gegen den Feuerbranderreger im Obstbau (Abschlussbericht - Kurzfassung)

Förderkennzeichen (Projektnr.): 0210F

Dipl.-Ing. (FH) Beate Wenzler
Bio-System GmbH, Lohnerhofstr. 7, 78467 Konstanz
Dezember 2002

Problemstellung

Der Feuerbranderreger Erwinia amylovora befällt rosenblütige Obst- und Ziergehölze. Zur Bekämpfung der Feuerbrandkrankheit war in Deutschland von 1994-1998 das Antibiotikum Streptomycin mittels einer Sonderverfügung im Erwerbsobstbau zugelassen. Nachdem 1999 kein Streptomycin eingesetzt werden durfte, wurde das streptomycinhaltige Präparat Plantomycin im Jahr 2000 als Pflanzenschutzmittel für den Zeitraum von 3 Jahren zugelassen. Im März 2001 wurde diese Zulassung ausgesetzt, da Streptomycinrückstände in Honigen gefunden wurden. Für den Erwerbsobstbau werden dringend alternative Bekämpfungsmethoden benötigt. Neben sauren Gesteinsmehlen und Pflanzenextrakten, wurden mit Antagonisten gute Bekämpfungserfolge erzielt. Bisher waren diese Antagonisten aber nicht für den Praxiseinsatz gegen den Feuerbrand verfügbar.

Ziele des Projekts

Die Firma Bio-System GmbH arbeitet an der Entwicklung von Pflanzenstärkungsmitteln zum Einsatz gegen den Feuerbranderreger E. amylovora im Obstbau. Für das Präparat BIOPRO® (Bacillus subtilis BD170) sollte die Aufnahme in die Liste der BBA über Pflanzenstärkungsmittel und die Einführung in die obstbauliche Praxis erreicht werden. Dafür waren weitere Wirkungsnachweise notwendig, die in Freilandversuchen unter natürlichen Infektionsbedingungen erbracht werden sollten.

Für die antagonistischen Hefen (ApCF10, SrCF35 und ApCF40) sollte ein Produktionsverfahren und eine geeignete Formulierung für den Einsatz im Obstbau erarbeitet werden. Die Möglichkeit, die verschiedenen Antagonisten zur Verbesserung der Wirkung zu mischen, sollte im in vivo Testsystem an Apfel- und Birnblüten untersucht werden.

Untersuchungsmethoden

Die Pilotproduktion für das Bacillus subtilis Isolat BD170 und für die Hefepräparate umfasste Fermentation, Zentrifugation und Trocknung. In diesen Bereichen wurden Optimierungen der Produktionsbedingungen durchgeführt. Wichtig dabei war eine hohe Ausbeute an lebenden Zellen und eine gleichbleibende Qualität des Produktes. Die Keimraten wurden auf Agarplatten ermittelt und Verunreinigungen mit anderen Mikroorganismen wurden mit Hilfe von Selektivmedien ausgeschlossen.

Im Gewächshaus der Universität Konstanz wurde ein in vivo Testsystem aufgebaut. Apfelblüten standen auch außerhalb der natürlichen Blühperiode für Versuche zur Verfügung. Auf diesen Blüten konnte der Einfluss von verschiedenen Formulierungsstoffen sowohl auf die Etablierung der Antagonisten, als auch auf die Wirkung der Antagonisten gegen den Feuerbranderreger untersucht werden. Mit diesem System wurde auch ein Screening auf die Wirkung von Antagonistenmischungen durchgeführt, bevor dann die besten im Freiland getestet wurden.

Freilandversuche zur Feuerbrandbekämpfung unter natürlichen Infektionsbedingungen wurden durchgeführt. Aus den Versuchsanlagen wurden regelmäßig Blüten entnommen und im Labor auf Ihre Anfälligkeit gegenüber dem Feuerbranderreger getestet.

Ergebnis

Die Entwicklung wirksamer mikrobieller Pflanzenstärkungsmittel zum Einsatz gegen den Feuerbranderreger im Obstbau konnte im Rahmen dieses Projektes weiter vorangetrieben werden. Für das bakterielle Präparat BIOPRO® (Wirkorganismus Bacillus subtilis) wurde das Produktionsverfahren entwickelt, eine Pilotproduktion durchgeführt und Daten zur Wirksamkeit unter Freiland- und Laborbedingungen erarbeitet. Für 4 Hefeisolate wurden die Produktionsverfahren teilweise erarbeitet und Pilotproduktionen im Labormaßstab durchgeführt. Aus diesen Isolaten wurde nach Vorversuchen im in vivo Testsystem ein Testpräparat gemischt, das in Freiland und Labor auf seine Wirkung gegen den Feuerbranderreger getestet wurde.

In Freilandversuchen war das Hefepräparat meist wirksamer als BIOPRO®. Dies kann mit den höheren Temperaturansprüchen des Bakteriums gegenüber den Hefen erklärt werden. Dadurch ist die Vermehrungsrate der Hefen in den Blüten höher, wodurch eine bessere Wirkung gegen den Feuerbrand erreicht wird. In Freilandversuchen, die nach dem Kombinationsverfahren durchgeführt wurden, war das Hefepräparat die wirksamste Alternative zu Plantomycin.

Intensive Entwicklungsarbeit mit dem in vivo Testsystem und im Labor ergab weitere Ansätze, mit denen die Wirkung des Hefepräparates über die 60% Wirkungsgrad aus 2002 hinaus noch weiter verbessert werden kann.

Konsequenzen für die Praxis

Die Entwicklung des Produktionsverfahrens, die Listung des Pflanzenstärkungsmittels BIOPRO® und die hier erarbeiteten Anwendungsempfehlungen führten dazu, dass den Obstbauern in Deutschland und in der Schweiz ein alternatives Präparat zur Feuerbrandbekämpfung angeboten werden konnte.

Die Entwicklung eines weiteren Präparates auf der Basis von antagonistischen Hefen ist weit fortgeschritten. Das Hefepräparat war in Freilandversuchen im Vergleich zu BIOPRO® noch wirksamer. Bei einem erfolgreichen Abschluss der Entwicklung kann dem Obstbau eine noch wirksamere Alternative zum Antibiotikaeinsatz bei der Feuerbrandbekämpfung zur Verfügung gestellt werden.




MLR   |   Agrarforschung   

Fußleiste