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Lexikon der Biologie: Kraut- und Knollenfäule

Kraut- und Knollenfäule, Kartoffelmehltau, Falscher Mehltau der Kartoffelpflanze; Erreger ist der heterothallische Pilz Phytophthora infestans (Pythiaceae, Pythiales, früher Peronosporales), der künstlich auf reichhaltigen, komplexen Nährböden gezüchtet werden kann, in der Natur aber fast ausschließlich als obligater Parasit mit engem Wirtspflanzenkreis (nur Tomate und Kartoffel) lebt. Bisher sind ca. 15 physiologische Rassen bekannt, die ein unterschiedliches Kartoffel-Sorten-Spektrum aufweisen. Der Pilz ist weltweit verbreitet, und in manchen Gebieten wird er als wichtigster Krankheitserreger angesehen (Falsche Mehltaupilze). Epidemisch tritt die Kraut- und Knollenfäule besonders im Seeklima und in niederschlagsreichen Gebieten auf. – An den Blättern befallener Pflanzen ( ä vgl. Abb. 1a ) entstehen braune Flecken, die sich bei feuchtem Wetter schnell vergrößern können, so daß die ganze Pflanze geschädigt wird und schließlich abstirbt (= Krautfäule). Auf der Blattunterseite, unter den Flecken, erscheint ein weißgrauer Belag (Blattschimmel) aus Konidienträgern (bzw. Zoosporangienträgern). Anhaltende Nässe fördert die Ausbreitung der Kraut- und Knollenfäule, so daß in kurzer Zeit ganze Bestände absterben, von denen dann ein charakteristischer Geruch ausgeht. Die Erkrankung kann auch auf die Knollen übergehen (= Knollenfäule; ä vgl. Abb. 1b ), wenn bei Regen Sporangien in den Boden geschwemmt werden. Die Infektion erfolgt durch die freigesetzten Zoosporen ( ä vgl. Abb. 2 ), die, von den Wurzeln chemotaktisch angelockt, in die Lenticellen eindringen. Meist werden die Knollen bei der Ernte befallen (Nachernte-Fruchtfäule); es treten bleigraue, leicht eingesunkene Flecken auf, unter denen das Fleisch braun verfärbt ist (= Braunfäule, Trockenfäule). Braunfaule Knollen werden in der Regel sekundär noch von anderen Fäulniserregern befallen (z.B. Arten von Fusarium). Der Pilz überwintert als Mycel in Knollen und Ernterückständen. Ursprungsland Mittel- und Nordamerika, in Europa 1842 eingebürgert. Barnase; Pflanzenkrankheiten I.



Kraut- und Knollenfäule

Abb. 1: a Beginnende Krautfäule bei der Kartoffelpflanze ; b Kartoffel mit Knollenfäule



Kraut- und Knollenfäule

Abb. 2: Entwicklungszyklus des Erregers der Kraut- und Knollenfäule, Phytophthora infestans: Seitlich begeißelte Zoosporen (a) aus dem Zoosporangium (f–g) dringen bei geeigneten Umweltbedingungen (z.B. auf einem tau- oder regenfeuchten Kartoffelblatt) mit Keimhyphen durch die Spaltöffnungen in das Wirtsgewebe (b–d; gelegentlich können die Sporangien direkt keimen). Im Blattgewebe bildet sich ein ausgedehntes Mycel, dessen Hyphen interzellulär wachsen und von denen Haustorien zur Ernährung in das Zellinnere dringen. Nach wenigen Tagen wachsen Büschel von Sporangienträgern durch die Spaltöffnungen nach außen (e). Sporangien können vom gleichen Träger mehrmals abgeschnürt, freigesetzt und durch Luftbewegung ausgebreitet werden. Diese asexuelle Sporangienbildung kann bei feuchter Witterung in wenigen Tagen mehrmals aufeinanderfolgen, so daß ein Kartoffelfeld in kurzer Zeit vollständig verseucht sein kann. Die sexuelle Fortpflanzung wird nur sehr selten beobachtet: Ein weiblicher Hyphenteil (h, ♀) durchwächst ein Antheridium (♂) und entwickelt sich darüber zu einem Oogon. Nach der Befruchtung (Plasmogamie) und Kernverschmelzung umgibt sich die zentrale Oosphäre mit einer derben, dreifachen Wand (i). Nach längerer Ruhepause keimt die diploide Oospore mit einem Keimschlauch aus (j) und bildet ein Sporangium (k).

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