Lexikon der Biologie



Rostpilze



Abb. 2: Entwicklungszyklus des wirtswechselnden Rostpilzes Puccinia graminis (Erreger des Getreide-Schwarzrostes):

Gelangen (haploide) Basidiosporen (1) im Frühjahr auf Blätter der Berberitze (Berberis vulgaris), so bilden sie unter geeigneten Bedingungen Keimhyphen aus, die die Cuticula durchbrechen (2) und mit dem einkernig-haploiden Mycel das Wirtsgewebe durchwuchern (3). Später bilden sich nahe der Blattoberfläche subepidermale, krugartige, nach außen mündende Spermogonien (früher auch Pyknidien genannt), in denen kleine farblose Zellen, die Spermatien (= 1. Sporenform = „0“; auch Pyknosporen genannt) abgeschnürt werden (4). Die Funktion der Spermatien ist das Übertragen von männlichen Kernen zur Befruchtung; sie können kein Mycel ausbilden und sind nicht infektionsfähig. Diese männlichen Kerne werden von (weiblichen) Empfängnishyphen übernommen – querwandlose Auszweigungen des haploiden Mycels, die zwischen den Epidermiszellen und den Spermogonien hindurch über die Blattoberfläche hinausragen (4, a). Die Spermatien verschmelzen nur mit konträrgeschlechtlichen Empfängnishyphen, was bei einer Mischinfektion ohne Schwierigkeiten möglich ist. Außerdem kann eine Übertragung auf andere Blätter oder Pflanzen durch Insekten erfolgen, die durch Nektar angelockt werden, der von den Spermogonien ausgeschieden wird. Häufig erfolgt die Befruchtung auch zwischen Hyphenzellen verschiedengeschlechtlicher Thalli im Blattinnern. – Fast gleichzeitig mit der Spermogonienbildung verknäueln sich an der Blattunterseite die Hyphen zu Aecidienanlagen (Aecidium), in die die konträrgeschlechtlichen Kerne von den Empfängnishyphen einwandern, so daß sich in der Anlage dikaryotische Basalzellen bilden. Darauf wachsen die dikaryotischen Zellen der Aecidienanlagen zu becherförmigen lebhaft orange gefärbten Aecidien aus, die die Blattunterseite durchbrechen (5). An der Außenseite besitzen die Aecidien eine sich später öffnende Hüllschicht (= Pseudoperidie, p), im Innern werden zahlreiche Ketten mit dikaryotischen A2} gebildet (= 2. Sporenform = „I“), die, sukzessiv abgeschnürt, in den Luftstrom gelangen. Mit dem Kernphasenwechsel (haploid zu dikaryotisch) ändern sich die parasitischen Eigenschaften; es erfolgt ein Wirtswechsel. Die Aecidiosporen (6) keimen nur auf Getreide und Wildgräsern (nicht mehr auf Berberitze); ihre Keimschläuche dringen durch die Spaltöffnungen in das Wirtsgewebe (Blätter, Halme) ein (7). Abhängig von der Witterung entwickeln sich aus dem interzellulären, dikaryotischen Mycel mehrere Generationen von Sporenlagern, welche die Epidermis durchbrechen und gelbliche Sommersporen, die Uredosporen (= 3. Sporenform = „II“), bilden (8). Die Uredosporen vermögen am Getreide neue Infektionen auszulösen, so daß innerhalb weniger Wochen ein ganzes Weizenfeld befallen sein kann (9). Auf einer Pflanze können sich viele Uredolager ausbilden, die zusammen Millionen an Uredosporen abschnüren. – Gegen Herbst, am reifenden Getreide, entwickelt das gleiche Paarkernmycel in weiteren, fast schwarzen Lagern oder in den Uredolagern die auf Stielen sitzenden Wintersporen, die Teleutosporen (= 4. Sporenform = „III“, 10); es sind braune, dickwandige, gegen Trockenheit und Kälte widerstandsfähige, zweizellige Sporen (11). In den Zellen verschmelzen die Kernpaare miteinander (Karyogamie, 12). Die Teleutosporen überwintern auf dem Feld (winterliche Ruheperiode), und im Frühjahr keimt jede der diploiden Zellen (= Probasidie) nach einer Reduktionsteilung (Meiose) zu einer schlauchförmigen Basidie aus (13). In der Basidie werden zwischen den 4 haploiden Kernen Querwände eingezogen, und jede der 4 Zellen entwickelt sich durch Sprossung zu einer Basidiospore (= 5. Sporenform, 14). Bildtafel Pilze I, Bildtafel Pflanzenkrankheiten I.

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