Bekämpfung von Wurzelgallennematoden: Ein neuer Screening-Test identifiziert bakterielle Antagonisten

Der Wurzelgallennematode Meloidogyne incognita verursacht Schäden in Feld- und Gewächshauskulturen. Agroscope-Forschende entwickelten einen neuen Screening-Test, um Bakterien zur Bekämpfung dieser Agrarschädlinge zu identifizieren.

Pflanzenparasitische Nematoden sind wichtige Agrarschädlinge, gegen die es heute kaum noch zugelassene Pflanzenschutzmittel gibt. Der Südliche Wurzelgallennematode Meloidogyne incognita ist ein weltweit vorkommender pflanzenparasitärer Nematode, der in unseren gemässigten Klimazonen vor allem an Gewächshauskulturen erhebliche Schäden verursacht. Die Nematoden dringen in die Wurzelspitze der Pflanze ein und bewirken, dass das Wurzelgewebe Gallen ausbildet (Abb. 1).

Bakterielle Antagonisten als Ersatz für chemische Nematizide

Chemische Nematizide sind in der Schweiz streng geregelt oder nicht mehr zugelassen. Ein neuer Screening-Test für antagonistische Bakterien von M. incognita soll vielversprechende Isolate für ein zukünftiges, integriertes Management identifizieren.

Im neuen Screening Test können Nematoden den natürlichen Infektionsprozess in die Wurzel fortsetzen, nachdem die Behandlung mit den Bakterien erfolgt ist. Im Gegensatz zur herkömmlichen Praxis wird so die antagonistische Aktivität anhand der Bildung von Wurzelgallen an einer Indikatorpflanze bewertet und nicht die Beweglichkeit der Nematoden visuell unter dem Mikroskop. Dadurch soll das antagonistische Potenzial besser bewertet und die Identifizierung geeigneter Bakterienstämme erleichtert werden.

Aufbau des Screening-Tests für Bakterienisolate

Eine Mischung aus Nematoden und einem Bakterienisolat wurde drei Tage in Wasser bei 20°C im Dunkeln inkubiert. Nach Zugabe einer Erde und Quarzsandmischung wurde ein drei Tage alter Gurkenkeimling (Cucumis sativus cv. Sprinter F1) gepflanzt. Die Bonitierung der Wurzelgallenbildung der Gurken erfolgte nach weiteren drei Wochen Wachstum (Abb. 2).

Selektion von Schweizer Bakterienisolaten mit Wirkung gegen Nematoden

44 Schweizer Bakterienisolate von Randenwurzeln wurden in dem Screening-Test getestet. Fünf Bakterienisolate 102, 105, 108, 119 und 157 zeigten wiederholt eine antagonistische Wirkung gegen M. incognita. Diese Bakterienstämme wurden anschliessend unter unterschiedlichen Bodenbedingungen im Gewächshaus getestet.

Selektierte Bakterien als Wurzelballen-Applikation

Besonders erfolgreich waren die ausgewählten Bakterien bei einer Wurzelballen-Applikation von Gurken, die in Mineralwolle angezogen wurden. Vier der fünf Stämme führten zu einer signifikanten Verringerung der Wurzelgallenbildung.

Weiterführende Versuche und Analysen

Die Bakterienstämme, welche die besten Resultate in den Versuchen erzielten, Pseudomonas spp. 105 und 108, wurden auch in verschiedenen Topfversuchen auf ihr Potenzial zur Bekämpfung von M. incognita hin untersucht. Unabhängig von der Applikationsmethode reduzierten beide Stämme die Wurzelgallenbildung deutlich. Um die Stämme besser zu identifizieren und später charakterisieren zu können, wurde ihre Genome vollständig sequenziert und annotiert.