Entwicklung von 3-Deoxyflavonoid-basierten Erwinia-Bakteriziden und eines Systems zum Bienen-Erwinia-Monitoring

Zuletzt geändert: 05.03.2018

Entwicklung von 3-Deoxyflavonoid-basierten Erwinia-Bakteriziden und eines Systems zum Bienen-Erwinia-Monitoring

Erwinia-Bakterizide

Insgesamt wurden mehr als 30 verschiedene Substanzen auf ihre Wirkung gegen den Feuerbranderreger Erwinia amylovora untersucht. Als Testsysteme dienten wahlweise (i) Hemmtests in Flüssigkulturen; „Küvettentest“, (ii) Einzelblüten-Inokulations-Tests und (iii) Freilandtests an künstlich infizierten Apfelbäumen. Der Wirkstoff Juglon zeigte in Flüssigkulturen einen vergleichbaren Wirkungsgrad wie Streptomycin. Darauf aufbauende Versuche im Freiland haben diese Ergebnisse an einem Standort bestätigt. Verschiedene 3-Deoxyflavonoide wurden im Labormaßstab als Rohfraktionen synthetisiert. Einzelblütentests - als eine erste Teststufe vor Freilandversuchen zur Obstblüte - wurden etabliert. Dabei zeigten sich Wirkungsgrade von 77 - 87 %. In Küvettentests im Labor konnte eine minimale Hemmkonzentration von 1 mM festgestellt werden. Eine der vielversprechenden synthetisierten Substanzen wurde 2011 im Freilandversuch getestet, es zeigte sich eine mittlere Wirksamkeit, Optimierungen laufen.Bienen-Erwinia-Monitoring (BEM)

Das Bienen-Erwinia Monitoring soll Bienen als Mittel zur Feststellung eines E. amylovora – Inokulums nutzen.In am Flugloch montierte Röhrenkollektoren wurden in einem ersten Versuch verschiedene Trägermaterialien sowie Pollenfallen zur Gewinnung von Pollenhöschen getestetMittels rt-PCR erfolgte der Test auf ein Vorkommen von E. amylovora bzw. Pantoea agglomerans. Das auf Blüten häufig vorkommende Bakterium P. agglomerans sollte als Indikatororganismus auch bei fehlendem Feuerbrandnachweis eine Beurteilung dieses Monitoringsystems ermöglichen.  Mit dem getesteten System eines bienengestützten Monitorings war es möglich, das Vorkommen des Feuerbranderregers Erwinia amylovora im Sammelgebiet der Bienenvölker nachzuweisen. Die eingesetzten Klarsichthüllen erwiesen sich dabei als am besten geeignet.Der Freilandversuche 2011 an vier Standorten in der Steiermark und Vorarlberg  als Praxistests mit Kollektoren und Pollenfallen verliefen ohne Probleme für Bienenvölker. Unterschiedliche Beuten- und Aufstellungsarten erforderten Anpassungen bei Montage der Röhrenkollektoren. Das Bienen-Erwinia-Monitoring lieferte Daten zum räumlichen und zeitlichen Vorkommen von E. amylovora im Flugkreis der Bienen. Parallel zu diesen Versuchen wurden Blüten der Obstanlagen auf  das Vorhandensein von E. amylovora  untersucht. Die Untersuchung der Folien lieferte im Beobachtungsgebiet früher positive Signale für ein E. amylovora  - Vorkommen als die Blütenproben. Die Einbindung von BEM in E. amylovora - Prognose- bzw. Risikomodelle erfordert allerdings analytische Methoden, die sehr rasch Ergebnisse liefern.Zu diesem Zweck konnten zwei isothermale DNA-Amplifikationsmethoden für E. amylovora - DNA entwickelt werden. Als Target wurden sowohl pEA29-Plasmid- als auch genomische Sequenzen verwendet. Der Nachweis von Amplifikationen konnte statt mit Hilfe aufwändiger Gel-Elektrophorese-Apparaturen mittels Farbindikator durchgeführt werden. Eine dieser Methoden die Blue EaLAMP (loop mediated isothermal amplification of DNA) wurde hinsichtlich ihrer Effizienz optimiert. Diese Methode ermöglicht einen empfindlichen DNA-Nachweis des Pathogens ohne teure Laborgeräte.Sie erlaubt den Nachweis des Bakteriums innerhalb kürzester Zeit (ca. 1 Stunde). Die Blue EaLAMP wird nach der Optimierung mit der Probenahmestrategie mittels Bienen kombiniert.

Projektteilnehmer: TU Wien, AGES

Projektdauer: 2009-2011).

Webseite: http://ww.dafne.at No. 100404

Förderstelle: Bund-Bundesländer Kooperation

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