Studies of the life cycle of Diplocarpon rosae Wolf on roses and the effectiveness of fungicides on pathogenesis

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Der Sternrußtau (Schwarzfleckigkeit), Hauptfruchtform Diplocarpon rosae Wolf, (Nebenfruchtform Marssonina rosae), ist eine häufige und weit verbreitete Krankheit an Freilandrosen. Bisher war weder die Entwicklung des Pilzes im Blattgewebe geklärt, noch waren in der Literatur fotografische Aufnahmen zur endophytischen Pilzentwicklung zu finden. Die Bekämpfung des Pilzes wird überwiegend mit Fungiziden durchgeführt. Die Untersuchungen vorliegender Arbeit umfassen sowohl mikroskopische Studien zur exakten Ausbreitung des Erregers im Rosenblatt als auch die Wirkung unterschiedlicher Fungizide, insbesondere Strobilurine und Azole, auf pilzliche Strukturen. Zunächst wurde die Aggressivität verschiedener Isolate aus Kenia und Deutschland getestet. An einem deutschen Isolat konnte der Entwicklungszyklus von D. rosae mit verschiedenen Färbetechniken lichtmikroskopisch sowie nach konventioneller Präparation elektronenmikroskopisch studiert werden: Nach der Konidienkeimung entsteht eine Keimhyphe, von der aus meist ein Appressorium gebildet wird. Auf der Wirtskutikula zeigt sich dann an der Stelle der späteren Penetration ein brauner Ring, der vermutlich melanisiert ist. Nach der Penetration bildet sich in der subkutikulären Region ein Infektionsvesikel. Primäre Hyphen durchdringen von diesem Infektionsvesikel ausgehend subkutikuläre und interzelluläre Wirtsgewebezonen. Subkutikuläre, interzelluläre und intramurale Hyphen bilden in den epidermalen Zellen Haustorien unterschiedlicher Formen. Interzelluläre Hyphen produzieren ebenfalls Haustorien im Palisadenparenchym. Intrazelluläre Hyphen entstehen erst kurz vor der Bildung der Reproduktionsorgane. Braune, stark ornamentierte Strukturen werden vom Pilz auf den überwinternden Blättern gebildet. Diese öffnen sich im Frühjahr des Folgejahres und entlassen dünnwandige Organe. In diesen subepidermalen Apothezien-ähnlichen Strukturen entstehen aber keine Ascosporen. Strobilurine hemmten die Konidienkeimung vollständig, während Azole einen weniger starken Einfluss auf die Keimung hatten. Dagegen zerstörten die Azole alle Pilzstrukturen im Inneren des Gewebes, auch wenn sie sich bereits gut etabliert hatten. Diese Reaktion konnte bei Einsatz der Strobilurine nicht so deutlich beobachtet werden. Alle Fungizidtests zur protektiven und kurativen Wirkung wurden mit jeweils 100 ppm reinem Wirkstoff durchgeführt. Die Untersuchungen zeigten, dass D. rosae eine hemibiotrophe Lebensweise besitzt: die biotrophe Phase besteht aus der Haustorienbildung und die nekrotrophe Phase aus der Bildung interzellulärer Hyphen. Die deutschen Witterungsbedingungen eignen sich offenbar nicht für eine subepidermale Apothezienbildung. Strobilurine zeigten nur nach protektiver Applikation eine Wirkung. Azole wirkten sowohl bei prä- als auch bei post-inokulativer Behandlung.