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Zur Aufklärung des Wirkungsmechanismus der toleranzerhöhenden Wirkung gegenüber Salinität des Pflanzenwurzeln besiedelnden PGPR Bacillus subtilis wurden bakterielle Stoffwechselprodukte der Stämme FZB24 und FZB41 bei der Testpflanze Tomate unter dem Einfluss von hohem Salzstress getestet. Das Kulturfiltrat mit der Gesamtheit der von B. subtilis produzierten Stoffwechselprodukte zeigte im axenischen Test zur Ermittlung des Wachstums nach 7-tägiger Behandlung der Sämlinge und nachfolgender Kultivierung unter Salzstress eine gewisse toleranzerhöhende Wirkung bei 0,1 %-Konzentration. Zur Produktaufschlüsselung wurde das Kulturfiltrat über Adsorberharz und HPLC fraktioniert. Diese Fraktionen, sowie die aus dem Kulturfiltrat nach 19 h Fermentation wurden ebenfalls bei Sämlingen axenisch getestet. Fraktionen mit verschiedenen Proteinen und Peptiden, die von B. subtilis produziert werden, zeigten teilweise eine konzentrationsabhängige Wirkung hinsichtlich der Wachstumsstimulierung und zugleich Toleranzerhöhung gegenüber Salzstress, weshalb nachfolgend ein Peptidextrakt aus B. subtilis einer Testung im axenischen System unterzogen wurde. Der Peptidextrakt zeigte gleichfalls eine erkennbare konzentrationsabhängige Wirkung. Mit gleichem Testsystem wurden Auxin-Präkursoren und Auxin selbst, die als Stoffwechselprodukte von B. subtilis nachgewiesen sind, sowohl als Wurzelbehandlung, wie auch als Blattbehandlung bei Sämlingen geprüft. Zusätzlich wurde die Wirkung der Auxine auf den Wassergehalt der Sämlinge unter Salzstress, sowie die Adventivwurzelbildung von Hypokotylsegmenten aus etiolierten Sämlingen in An- und Abwesenheit von Salinität getestet. Darüber hinaus wurde die Aufnahme und der Transport von Auxinen, ebenfalls bei Sprosssegmenten aus etiolierten Sämlingen in An- und Abwesenheit von Salinität geprüft. Schließlich wurde die Wirkung der Auxine auf das Wachstum und den Wassergehalt in einer Hydrokultur im Gewächshaus unter Salzstress ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass namentlich Auxin-Präkursoren und z. T. Auxin als Stoffwechselprodukte von B. subtilis eine Erhöhung der Salzstresstoleranz bei der Testpflanze herbeiführen können, wenngleich die Wirkung auf die Salztoleranz sehr differenziert und unterschiedlich stark ausgeprägt war. Der vorhandene Effekt vor allem der Auxin-Präkursoren wird als offenbar bedeutendster Mechanismus für die wachstumsstimulierende und zugleich toleranzerhöhende Wirkung gegenüber Salinität des Rhizobakteriums bei Wurzelbesiedlung und Interaktion mit dem pflanzlichen Stoffwechsel diskutiert. To find out the mode of tolerance increasing action against salinity of the plant root colonizing PGPR Bacillus subtilis, bacterial metabolites of the strains FZB24 and FZB41 were studied in the test plant tomato under the influence of high salinity. Because the culture filtrate with the whole range of produced metabolites by B. subtilis showed to a certain extent a tolerance increasing action at dilution of 0,1 % in axenic plant growth tests after 7 days treatment of seedlings and subsequent cultivation under salt stress, it has been fractionated with adsorber resin and HPLC. These fractions, as well as fractions from the culture filtrate after 19 h fermentation were tested also by seedlings in axenic culture. Fractions with different proteins and peptides, which were produced by B. subtilis, showed partly activities also depending of concentration with regard to the growth stimulation and at the same time tolerance increase against salt stress. Following also a peptide extract from B. subtilis was examined in the axenic plant test system, showing similarly a visible action depending of concentration. In the same test system there were tested further auxin precursors and auxin itself, which are known metabolites of B. subtilis, on seedlings both by root treatment and leaf treatment. Additionally was studied the action of auxins on the water content of the seedlings under salt stress, as well as on the adventitious root formation of hypokotyl segments from etiolated seedlings, in presence and absence of salinity. Finally it was studied the uptake and transport of auxins in segments of stems from etiolated seedlings in presence and absence of salinity. Lastly it was tested the action of auxins on plant growth and water content in a hydroponic cultivation under greenhouse conditions and salt stress. The results show that particularly auxin precursors and partly auxin as metabolites of B. subtilis can induce an increase in the salt stress tolerance of the test plant, although the action on the salt tolerance was differentiated and variable in its extent. The existing effect firstly of the auxin precursors is discussed as obviously main mechanism for the plant growth stimulating and at the same time tolerance increasing action of the rhizobacterium against salinity by root colonization and interaction with the plant metabolism.

Der Einfluss der Rhizosphärenbakterien Bacillus subtilis FZB 24, FZB 37, FZB 42, Bacillus pumilus RK 13 und Streptomyces graminofaciens und des Algenpräparates Goemar Fruton Spezial® (Ascophyllum nodosum) auf Wachstum, Ertrag und Toleranz gegenüber Fusarium spp. bei Spargel wurde untersucht. Es wurden mehrjährige Parzellenfeldversuche und Modellversuche unter kontrollierten Bedingungen mit natürlich Fusarium spp. belasteten Böden und mit speziellen Fusarium Erregern inokulierten Substraten durchgeführt. Die Analyse des verwendeten Nachbaubodens ergab eine wesentlich höhere Kontamination mit Fusarium spp. (56%) in Relation zum Fruchtfolgeboden (14%). F. oxysporum war die dominante Fusariumart. Desweiteren wurde eine ganze Reihe anderer Arten, wie z.B. F. acuminatum, F. culmorum, F. proliferatum und F. culmorum bestimmt, was die Komplexität der Wurzel- und Stängelfäuleerkrankung belegt. Analog zu diesem Ergebnis konnten im Vergleich zur Fruchtfolgevariante von den in dem Nachbauboden kultivierten Spargelpflanzen signifikant mehr Fusarium spp. (80%) isoliert werden. Das Wurzelwachstum war hier extrem reduziert. Unter diesen konduktiven Bedingungen gelang es durch Rhizombakterisierung (107 cfu/ml) mit B. subtilis FZB 42, eine signifikante Förderung des Wurzelwachstums relativ zur unbehandelten Kontrolle und zur B. subtilis FZB 37 Variante zu erzielen. In Pathogenitätstests konnten F. culmorum, F. oxysporum und F. proliferatum als bedeutende Spargelpathogene mit signifikant reduzierter Trieb- und Wurzelmasse nachgewiesen werden, während F. acuminatum nur geringe Symptome verursachte. Eine bakterielle Saatgutbeizung (108 cfu/ml) und zusätzliche präinfektionelle Gießapplikation (107 cfu/ml) konnte eine Infektion mit F. oxysporum f.sp. asparagi nicht verhindern. Dennoch waren die negativen Effekte im Vergleich mit der nicht bakterisierten Kontrolle in den B. subtilis Varianten FZB 24 und vor allem bei FZB 42 deutlich kompensiert. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass eine Resistenz- bzw. Toleranzinduktion ein potentieller Wirkmechanismus der Bakterien ist. In den Feldversuchen erbrachte eine Bakterisierung einjähriger Rhizome (107 cfu/ml) zur Pflanzung und ergänzende Gießbehandlungen (108 cfu/ml/1l/m) in den folgenden 2 Jahren eine tendenzielle Reduzierung der Trieblänge und des Triebdurchmessers, insbesondere in Kombination mit dem Algenpräparat. Einen eindeutigen Einfluss auf das Sortierungsergebnis konnte nicht nachgewiesen werden. Im Gegensatz hierzu resultierte eine Saatgutbakterisierung mit B. subtilis FZB 24 in einem generell geförderten Triebwachstum und einer signifikant gesteigerten Wurzelentwicklung. Auch die anderen Mikroorganismen erbrachten eine tendenzielle Wuchsförderung. Es konnte eine gesicherte Korrelation zwischen Wurzelmasse und Knospenanzahl ermittelt werden. Blattapplikationen mit Goemar Fruton Spezial® während der Hauptvegetationsphase hatten keinen Einfluss auf das Pflanzenwachstum. The effects of the rhizobacteria Bacillus subtilis, Strain FZB 24, FZB 37and FZB 42, Bacillus pumilus RK 13, Streptomyces graminofaciens N6 and the alga Ascophyllum nodosum (Goemar Fruton Spezial®) on plant growth, yield and Fusarium spp. tolerance of Asparagus officinalis (L.) were investigated. The trials were carried out under field conditions over sev-eral years by sawing and planting and as pot trials in the greenhouse and climate chamber with soil naturally infested with Fusarium spp. and with steamed substrates inoculated with particularly Fusarium species. Asparagus replant soil was considerable higher infested with Fusarium spp. (56 %) than fresh soil without asparagus history (14 %). F. oxysporum was the most determined Fusarium species followed by F. redolens, F. acuminatum, F. culmorum, F. proliferatum, F. solani a.o.. That indicates the complex character of root and crown rot of asparagus. From asparagus plants cultivated in replant soil a significant higher rate of Fusarium isolations (80 %) could be worked out compared to the fresh soil treatment. The root growth in the contaminated soil was extremely reduced. In these conductive situation bacterial treatments with B. subtilis FZB 42 done as rhizom soaking (107cfu/ml) resulted in significantly increased root growth up to 32, 9 % related to the non treated control. B. subtilis FZB 37 was ineffective. F. oxysporum, F. culmorum and F. proliferatum showed a high pathogenicity to asparagus seedlings, manifested in significantly reduced fresh and dry weights of shoots and roots, while F. acuminatum caused only slight symptoms. None of the tested microorganisms applicated as seed coating (108 cfu/ml) and substrate drenching before pathogen inoculation (107 cfu/ml) could prevent seedlings from being infected by F. oxysporum f. sp. asparagi. The negative effects of infection are significantly compensated by Bacillus subtilis FZB 42 and FZB 24. The results support the conclusion, that induced tolerance is a potential mechanism of bacterial mode of action. Under field conditions rhizom bacterization of one year old asparagus plants (107 cfu/ml) before planting and additional soil drenching (108 cfu/ml/1,5l/m) during the following two years reduced shoot length, shoot diameter and yield, especially in combination with Goemar Fruton Spezial®. There was no remarkable influence on spear quality. Seed coating with B. subtilis FZB 24 (108 cfu/ml) and a soil drenching (108 cfu/ml/1l/m) in summer however re-sulted in higher shoots and significantly increased fresh weight and dry substance of roots. But also the other tested microorganisms showed a plant growth promoting trend. There was a significant positive correlation between root fresh weight and number of buds. By spraying the phylloclads four times during the main vegetation season the alga application only gave a slight improvement of plant growth in the field trials.

Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) sind weitverbreitete Schadstoffe, deren Schädlichkeit für Mensch, Tier und Umwelt bekannt ist. In den letzten Jahren wird verstärkt versucht, innovative Prinzipien, wie den Anbau von Pflanzen, für die Bioremediation zu entwickeln und zur Sanierung kontaminierter Böden einzusetzen. Dazu müssen die komplexen Prozesse zwischen Rhizosphären und Rhizosphäremikroorganismen in kontaminierten Böden untersucht werden. Diese Arbeit untersucht einen diesbezüglichen Teil-aspekt, den Einfluß von PAK und MKW auf Streptomyces spp. in Rhizosphären von Sinapis alba L., Vicia sativa L., Medicago sativa L., Lolium multiflorum Lam. und Avena sativa L. und im unbewachsenen Boden in Gewächshausversuchen. Zusätzlich sind die isolierten Streptomyceten auf ihre Fähigkeit zur PAK-Verwertung getestet worden. Die Ergebnisse geben Hinweise zur Weiterentwicklung und Steuerung von Bioremediationsverfahren. Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) and mineral oil hydrocarbon (polycyclic organic matter - POM) are widespread pollutants, and they're known to be harmful to humans, animals and the environment. Since the last years it was tried intensivly, to develop innovative principles for biore-mediation, for example the cultivation of plants, and their use for the degradation of contaminated soils. For that purpose the complex processes between rhizospheres and microorganisms of rhizo-spheres in contaminated soils have to be investigated. This study examinates a part of this aspect: The influence of PAH and POM on Streptomyces spp. in rhizospheres of Sinapis alba L., Vicia sativa L., Medicago sativa L., Lolium multiflorum Lam. and Avena sativa L., and in mere soil without plants in greenhouse experiments. In addition, the isolated Streptomycetes were tested on their ability to metabolise PAH. The results presented are directions for the developement and the control of bioremediative methods.

Untersuchungen wurden durchgeführt, um die Wirkung von B. subtilis und deren Metaboliten auf den Meloidogyne- und Pratylenchus-Befall und ihre Vermehrung festzustellen sowie um die möglichen Wirkmechanismen zu studieren. Substratbehandlungen mit B. subtilis FZB 24® führten zu einem höherenMeloidogyne-Befall und einer verstärkten Nematodenvermehrung. Trotz verstärktem Befall wurde das Pflanzenwachstum verbessert (induzierte Toleranz). Weiterhin wurden durch "antibiotikafreie" Kulturfiltrate (KF) aus der bakterielen Übergangs- und stationären Phase ähnliche Wirkungen erzielt. Außerdem wurde eine systemische Wirkung von B. subtilis auf den Meloidogyne-Befall an Tomate nachgewiesen. B. subtilis bzw.die KF-behandelte Testpflanzen zeigten stärkere Anlockwirkung auf Meloidogyne-Larven (M. incognita, M. arenaria) als unbehandelte. KF (50, 10, 1%) von B. subtilis zeigten keine nematizide Wirkung auf die Meloidogyne-Larven. KNO3 als Trägersubstanz für das Bakterienpräparat besaß ähnliche Wirkungen auf den Meloidogyne-Befall und die Nematodenvermehrung.Ebenfalls wurde das Pflanzenwachstum durch KNO3-Zufuhr gefördert. Der Einsatz des nematodenfangenden Pilzes Arthrobotrys superba reduzierte den Meloidogyne-Befall (30% Gallenreduktion). Hingegen wurde durch die kombinierte Anwendung von A.superba und B. subtilis FZB 24® der Bekämpfungserfolg von A. superba reduziert. Die exogene Applikation von Phytohormonen bzw. Präkursoren zeigte keine Wirkung auf das Wachstum der Testpflanzen. Die Vermehrung von Meloidogyne wurde durch IAA und die Kombination von IAA und Kinetin gefördert. In den getesteten Konzentrationen der Phytohormone wurde keine Wirkung auf die Mortalität der Wurzelgallenälchen- (Meloidogyne-) Larven beobachtet. Der Gehalt von Enzymen (Chitinase, Glucanase und Peroxidase) aus dem Sproß behandelter Tomatenpflanzen wurde bestimmt. B. subtilis-Isolate (FZB 24® , S18) reduzierten die Population von Wurzelläsionsnematoden, Pratylenchus penetrans (nicht signifikant) [9 bzw. 15-20% pro Wurzelsystem bzw. g Wurzel]. Das Pflanzenwachstum wurde an befallenen Pflanzen durch beide Isolate verbessert (induzierte Resistenz). Es wurden keine Unterschiede zwischen den Bakterien-Isolaten festgestellt. KNO3 führte ebenfalls zu einer Verminderung der Nematodenpopulation. Die Ergebnisse werden hinsichtlich möglicher Wirkmechanismen des RhizobakteriumsB. subtilis und des nematodenfangendes PilzesA. superba zur Regulierung der Nematodenpopulation bei Tomate diskutiert., Investigations were made to know about the effects of Bacillus subtilis and its metabolites on the infestation of tomato plants with root-knot and lesion nematodes. Further more, experiments were carried out to clear up the mode of actions ofB. subtilis and its culture filtrates on infestation of tomato seedlings and reproduction of root-knot nematodes. Substrate applications ofB. subtilis FZB 24® leaded to an increasement of infestations intensity and reproduction of root-knot nematodes (M. arenaria). Eventhough, bacterized and inoculated plants with root-knot nematodes showed better growth than with bacteria untreated plants (induced tolerance). In addition "antibiotica free" culture filtrates (CF) from transitional and stationary bacterial growth phase also promoted reproduction of root-knot nematodes. These CF elicitized tolerance of tomato plants towardsMeloidogyne too. It was proved that B. subtilis could induce a systemic reaction of tomato plants towards root-knot infestation. Besides that test plants treated with B. subtilis (cells) or CF were more attractive to Meloidogyne-Larvae (M.arenaria & M.incognita) than untreated once. CF in 50, 10 and 1% concentrations did not have a nematicidal effect on the root-knot larvae. KNO3 -the carrier of the bacterial preparate (B. subtilis FZB 24®) - had also the same effects on infestation and reproduction of root-knot nematodes. Plant growth was promoted due to application of KNO3. The use of nematode trapping fungus, Arthrobotrys superba gave some range of nematode (root-knot) control (30% gall reduction). Whereas, with the combination ofA. superba and B. subtilis FZB 24® the effect of the fungus was reduced. The application of exogenic phytohormones and precursores showed no effect on plant growth. Reproduction of Meloidogyne was promoted by IAA and combination of IAA and kinetin (not significant). In the tested concentrations of these phytohormones there was no direct mortality effect on root-knot larvae. Content of some enzymes (chitinase, glucanase and peroxidase) from shoot of treated tomato plants was determind. B. subtilis-Isolates (FZB 24® and S18) reduced the population of lesion nematodes,Pratylenchus penetrans in attacked plants (not significant) [9% per root system and 15-20% per g root]. The treatment improved the predisposition of the plants to lesion nematodes (induced resistance). Plant growth was also improved. There was no difference between the bacterial isolates in their effect. KNO3 reduced also nematode population. In general the results would be explained and discussed towards possible mode of actions of rhizobacterium B.subtilis and nematode trapping fungus A. superba.

Die vorliegende Forschungsarbeit leistet einen Beitrag zu einem nach phytosanitären und hygienischen Kriterien unbedenklichen Einsatz von Komposterden in Gartenbau und Landwirt-schaft. Das Pilzspektrum von Biomüllkomposten aus zwei verschiedenen Kompostierungsverfahren (offene Mietenrotte bzw. Rottebox) wurde im Verlauf der Rotte erfaßt. Insgesamt 960 Kompostproben, mit einem Trockengewicht von 6,9 g, wurden untersucht. 1187 Isolate konnten bestimmt und 99 Pilzarten aus 43 Gattungen zugeordnet werden. Am Ende der Vorrotte war das Pilzspektrum der Frischkomposte aus beiden Herstellungsverfahren auffallend gering, im Probenmaterial aus der offenen Mietenkompostierung noch deutlicher als im rotteboxbehandelten Material. Im Falle der offenen Mietenkompostierung ging das Artenspektrum der Komposte während der Nachrotte zurück. In dem mittels Rottebox hergestellten Fertigkompost erweiterte sich das Pilzspektrum während der Nachrotte um das Zwei- bis Dreifache. Die Pilzflora der Frisch- und Fertigkomposte umfaßte fast ausschließlich saprophytische und unter phytosanitären Gesichtspunkten unbedenkliche oder antagonistisch wirkende Pilzarten. Nur in einer Charge des rotteboxbehandelten Materials trat das als pathogen bekannte Pythium irregulare auf. Fast 70 % der Gesamtpilzflora setzte sich aus 15 Pilzarten zusammen. Diese dominierende Pilz-flora und ein Isolat von Pythium oligandrum wurde auf ihr antagonistisches Potential gegenüber den vier phytopathogenen Pilzen Pythium ultimum, Gaeumannomyces graminis var. graminis, Rhizoctonia solani und Fusarium oxysporum f. sp. pisi in vitro bei 10 °C und 20 °C untersucht. In unterschiedlichem Umfang waren bei beiden Temperaturen Trichoderma atroviride, Pythium oligandrum, Penicillium expansum, Mucor hiemalis, Mucor circinelloides und Mortierella stylospora signifikant antagonistisch wirksam. Zusätzlich wurden Biotests an Erbsen- und Weizenkeimlingen mit diesen nachweislich antago-nistisch wirkenden Pilzarten, mit Ausnahme von Mucor circinelloides, durchgeführt. Fusarium redolens wurde als zusätzliches Pathogen ausgewählt. Die antagonistische Wirksamkeit der aufgeführten Pilzarten aus Komposterde konnte in vivo bestätigt werden. Daraus läßt sich schließen, daß die Pilzflora von Komposten durch gezielte Rottesteuerung qualitativ und quantitativ beeinflussbar ist. Außerdem kann die Analyse der Pilzflora als Indikator zur Bewertung antiphytopathogener Wirkungen und hygienischer Unbedenklichkeit von Komposterden dienen. The study is a contribution to the knowledge of the antiphytopathogenic properties of biogenic waste compost used in gardening and agriculture. The fungal species community of commercially composted organic household waste was recorded. The decomposition process of two different composting methods (as an open heap or rotting in a box) was monitored. A total of 960 compost samples with a dry weight of 6,9 g were studied. 1187 isolates repre-senting 99 species out of 43 genera were identified. The fresh and matured composts contained mostly saprophytic and apathogenic fungi or species with antiphytopathogenic properties. In the case of the compost, rotted in a heap, the fungal species community dropped during the maturing process. By contrast to that, the fungal species community of the compost rotted in a box increased twice to threefold during the maturing process. The known pathogen Pythium irregulare could be isolated out of a single sample. 15 fungal species were found to be dominating the community of all investigated compost heaps. Almost 70 % of all isolates belonged to this group. The dominating fungal species and an isolate of Pythium oligandrum were checked by the biotic series method at 10 °C and 20 °C against the following four fungal pathogens: Pythium ultimum, Gaeumannomyces graminis var. graminis, Rhizoctonia solani, and Fusarium oxysporum f. sp. pisi. Significant antagonistic properties at both temperatures were shown to varying degrees by Trichoderma atroviride, Pythium oligandrum, Penicillium expansum, Mucor hiemalis, Mucor circinelloides and Mortierella stylospora. To prove the results, several biotests on seedlings of wheat and pea with these selected species, with the exception of Mucor circinelloides, were also made. Fusarium redolens was chosen as an additional pathogen. The antagonistic properties of the above listed fungal species taken from compost could be confirmed in vivo. It can be concluded that the fungal species community of compost can be influenced in quality and quantity by controlling the rotting process. Besides, the fungal community spectrum can be used as an indicator for the phytosanitary quality and the antiphytopathogenic properties of compost.

Die vorrats- und materialschädlichen Speckkäfer (Dermestidae) erlangen in vielen Ländern ein besonderes Interesse auf Grund ihrer wirtschaftliche Bedeutung in Verbindung mit den ständig wachsenden Schwierigkeiten bei ihrer Bekämpfung. Der Khaprakäfer Trogoderma granarium beispielsweise ist ein wirtschaftlich bedeutender Vertreter der Vorratsschädlinge, der in den Tropen und Subtropen vorwiegend in gelagertem Getreide vorkommt und in vielen Ländern als Quarantäne-schädling geführt wird. Der Schädling verursacht dort auf Grund der klimatischen Verhältnisse insbesondere in bäuerlichen Betrieben sehr große Verluste. Konventionelle Bekämpfungsmethoden gegen T. granarium sind wegen der Wider-standsfähigkeit der Larven gegen tiefe Temperaturen, Trockenheit und ihrer Neigung der Resistenzbildung gegen Insektizide mit erheblichen Problemen verbunden. Neben T. granarium wächst im Vorratsschutz die Bedeutung anderer Dermestiden wie T. angustum und A. verbasci. Die Bedeutung von Trogoderma angustum wächst in Europa, da dieser Schädling in den letzten Jahrzehnten eine besondere Stelle als Schädling in den Vorräten, in den Wohnungen, in Geschäftsräumen und in Museen erlangte. Der Kabinettkäfer A. verbasci verursacht Beschädigungen bei eine lange Reihe von Produkten tierischer und pflanzlicher Herkunft sowie bei den Insekten-sammlungen in Museen. Ziel dieser Arbeit war die Suche nach alternativer Bekämpfungsmöglichkeit gegen diese Schädlinge unter der Verwendung des ektoparasitischen Gegenspielers L pedatus. Als Grundlage zur Charakterisierung des möglichen Bekämpfungs-erfolges beim Einsatz des Gegenspielers wurden Laboruntersuchungen zur Biologie und zum Verhalten von L. pedatus durchgeführt. Zur Biologie von L. pedatus - Das Weibchen von L. pedatus legt bei 15° C noch keine Eier. Der optimale Temperaturbereich, für die höchste Anzahl abgelegter Eier, liegt zwischen 25°C und 28° C. - Das Weibchen ist in der Lage sowohl bei extrem niedriger als auch bei sehr hoher relative Feuchte Eier abzulegen. Bei Feuchte unterhalb von 10 % lag die durchschnittliche Eianzahl bei etwa 62 ± 12.6 Eier je Weibchen, während bei extrem hoher Luftfeuchtigkeit diese Anzahl etwa 25 ± 8 Eier je Weibchen betrug (n = 4). - Bei 28° C und 50 - 60 % r. F. entwickelten sich ca. 80 % abgelegter Eier (n = 107) zu Imaginesi. Bei Berücksichtigung der natürlichen Mortalität in der Puppen- und Larvenstadien deutet diese daraufhin, daß die Schlüpfrate der Eier höher als 80 % ist. - Bei 28° C und 50 bis 60 % r. F. betrug die durchschnittliche Entwicklungsdauer vom Ei bis zur Imago 34,7 ± 1.1,8 Tagen (n = 150). - Ein begattetes Weibchen kann maximal zwei Wochen lang befruchtete Eier legen. Danach werden nur unbefruchtete Eier abgelegt, so daß sich aus diesen Eiern nur noch Männchen entwickeln. - Die Lebensdauer der Tiere verlängert sich bei niedrigen Temperaturen und bei zusätzlicher Versorgung der Tiere mit Nahrung. So konnten die Weibchen bei 20° C und Versorgung mit Wirtslarven und Honig bis zu 16 Wochen überleben, während bei 35° C die Lebensdauer des Weibchens weniger als drei Wochen betrug. Zum Leistungsvermögen von L. pedatus - Die Unterdrückung des Populationswachstums der Schädlinge durch L. pedatus resultiert vor allem aus: a) der Lähmung und b) der Parasitierung der Wirtslarven. - Das Weibchen kann durchschnittlich 44 ± 10 Larven von T. granarium im Vergleich zu 74 ± 20 Larven von A. verbasci lähmen. - Im Durchschnitt wurden nur ca. ein drittel der gelähmten Larven für die Eiablage benutzt. - Die Giftwirkung führte bei den gelähmten Wirtslarven von A. verbasci und T. angustum innerhalb von 3 Wochen zum Tod, während nur 60 der gelähmten Larven von T. granarium dadurch zugrunde gehen. Der Rest der Larven von T. granarium erholten sich innerhalb von 4 bis 5 Wochen nach der Lähmung und setzte seine weitere Entwicklung bis zum Käfer fort. - Die 5wöchige Lähmwirkung auf T. granarium ist auch deshalb von Bedeutung, weil die Larven in dieser Zeit nicht aktiv sind und dadurch keine Verluste von Lagerprodukten verursachen. - Die Parasitierung der Wirtslarven durch die parasitoiden Larven führte zur 100ige Mortalität. - Die gesamte Anzahl der parasitierten Wirtslarven je Weibchen über 5 Wochen betrug durchschnittlich bei T. angustum 36,75 ± 5,75 und bei A. verbasci 23,0 ± 6,0. Diese werden jeweils mit 52,25 ± 6,25 bzw. 46 ± 12,5 Eier belegt. - Insgesamt läßt sich errechnen, daß das Weibchen von L. pedatus die Larve von A. verbasci mit durchschnittlich 1,9 ± 0,1 Eier und die Larve von T. angustum mit durchschnittlich 1,5 ± 0,1 belegen kann. - Die durchschnittliche Anzahl abgelegter Eier pro Weibchen und Tag betrug 1,42 ± 0,2 bei der Verwindung von T. angustum als Wirt (n =15). - Ein Weibchen von L. pedatus ist in der Lage, eine von anderen Weibchen gelähmte oder schon mit Eiern belegte Wirtslarve für ihre eigene Eiablage zu benutzen. - L. pedatus ist in der Lage, tief in die Weizenschüttung einzudringen und die Wirtslarven in einer Tiefe von 90 cm erfolgreich zu parasitieren. - Bei einem Parasit - Wirt Verhältnis von 1 : 25 unterdrückte L. pedatus den Zuwachs an Nachkommen von T. granarium beim jemenitischen Stamm innerhalb von zwei Monaten um ca. 80 % und beim BBA-Stamm innerhalb von sechs Wochen um 75 %. Diese Laborergebnisse deuten darauf hin, daß die biologische Bekämpfung von T. granarium, T. angustum und A. verbasci mit dem Larvalparasitoiden L. pedatus erfolgversprechend ist. Dermestide pests of stored products are widely distributed throughout the world. They infest stored animal and plant products and frequently cause great damage and losses. Even a wide range of materials can be damaged or destroyed by Infestation with dermestides. Infestations by dermestids are usually controlled by treatments with insecticides. However, insecticides may cause hazards to man and the environment. Especially in the storage of small subsistence farmers in the tropics the use of insecticides may be dangerous and their costs prohibitive. Hence, there is a need for the development of alternative methods such as biological control, an efficient component in integrated pest management. The present study was designed to assess the efficacy of the larval parasitoid L. pedatus in controlling T. granarium, T. angustum and A. verbasci. The parasitoid wasp has desirable characteristics to control these pests. The following results on the biology, behaviour and the potential of the wasp were obtained: Biological characteristics of L. pedatus - Most egg-laying activity occurred at temperatures of 25° C and 28° C. Oviposition was not possible at 15° C and below. - The egg-laying activity occurred at both low and high relative humidity. The average numbers of eggs laid at extremely low humidity levels below 10 % and at high humidity levels above 90 % at a temperature of 28° C were 62 ± 12,6 eggs and 25 ± 8 eggs per female, respectively (n = 4). - At 28° C and 50 -60 % relative humidity about 80 % of deposited eggs (n = 107) developed to adults. This number indicated, by consideration of the natural mortality of the larval and pupal stages, that the eggs hatching rate higher than 80 %. - At 28° C and 50 -60 % relative humidity the total developmental time from eggs to adults was 34,7 ± 1,8 days (n = 150) - A mated female was able to deposit fertilised eggs for a maximum period of 14 days after copulation. After that the female produced only unfertilised eggs, developing into male wasps. - Longevity of the female wasp increased with decreasing temperature down to 15° C and could also be prolonged by supplying the wasp with a diet of honey. The average life time of normally fed female lasted from 3 weeks at 35° C up to till 16 weeks at 20° C. Potential of L. pedatus - During its life span a female wasp paralysed 74 ± 20 larvae of A. verbasci compared to 44 ± 10 larvae of T. granarium. On average, only one third of the paralysed larvae of A. verbasci were used for Oviposition. - The venom of L. pedatus caused 100 % larval mortality in A. verbasci and T. angustum within 3 weeks. - The venom of L. pedatus caused only 60 % larval mortality in the Khapra beetle. - The rest of the paralysed but not parasitised larvae of T. granarium survived the venomous effect after 4 to 5 weeks and continued their development to adults - This temporarily paralysing effect on the larvae of T. granarium is also important since the pest larvae are not active and therefore cannot cause any damage during this time. - Direct parasitisation of the host larvae through the parasitoid larvae caused 100 % mortality in all three dermestids. - At 28° C and 50 - 60 % relative humidity a single female was able to deposit 52,3 ± 6,3 eggs on 36,8 ± 5,8 larvae or 46 ± 12,5 eggs on 23,0 ± 6,0 larvae of T. angustum or A. verbasci, respectively (n = 4). - The average number of eggs per female wasp and day was 1,42 ± 0,2 if larvae of T. angustum were used as host (n = 15). - The female of L. pedatus also accepted larvae which have already been paralysed by other females for it?s own egg-laying. This may lead to fights between females for the same host. - The wasp was found to penetrate into wheat and successfully parasites host larvae of T. granarium in a depth of 90 cm. - At a parasitoid : host ratio of 1 : 25, L. pedatus reduced two populations of T. granarium (Yemen field strain and culture strain of the Institute for stored Product Protection BBA Berlin) by 75 - 80 % within 6 - 8 weeks. The observed biological characteristics of L. pedatus render the wasp a suitable agent to control T. granarium, T. angustum and A. verbasci. However, field investigations in the store are needed to verify these results.

Zur Aufklärung der Wirkmechanismen von Bacillus subtilis wurden standardisiert hergestellte Kulturfiltrate (KF) zweier phytosanitär effektiver Stämme (FZB C und G) hinsichtlich ihrer pflanzenwachstumsfördernden und die Pathogenese von F. oxysporum beeinflussenden Wirkung untersucht. Die KF wurden zu 3 verschiedenen Zeitpunkten des Fermentationsprozesses (logarithmische Phase, Übergangsphase und stationäre Phase) gewonnen und 8 d alten Tomatensämlingen über die Nährlösung in den Endkonzentrationen 0,1 und 1 % für die Dauer von 10 d zugesetzt. Zur Untersuchung der wuchsstimulierenden Wirkung wurden die Parameter Sproß- und Wurzellänge sowie Sproß- und Wurzeltrockenmasse bestimmt. Hierbei konnte festgestellt werden, daß die KF der logarithmischen Phase und der Übergangsphase beider Stämme bei einer Anwendungskonzentration von 0,1 % zu einer Förderung des Wurzelwachstums führten. Die Behandlung mit 1%igen KF hingegen zeigte abhängig von der jeweiligen Fermentationsphase eine nur geringe Wirksamkeit bis hin zu phytotoxischen Erscheinungen. Zur Prüfung der pathogenesebeinflussenden Wirkung wurden die für 10 d mit den KF vorbehandelten Tomatensämlinge mit einer Mikrokonidiensuspension von F. oxysporum inokuliert. Nach einer 5-, 7-, und 10-tägigen Pathogeneinwirkung wurde der Anteil kollabierter Sämlinge sowie die Erregerausbreitung im Leitgefäßsystem erfaßt. Die Vorbehandlung mit KF der Übergangsphase führte bei 0,1%iger Anwendung nach 7 d zu einer fast 50%igen Reduzierung des Anteils kollabierter Tomatensämlinge sowie einer deutlich verringerten Pathogenausbreitung. Eine direkte antifungale Wirkung der KF der Übergangsphase gegenüber dem Testpathogen konnte bei 0,1%iger Anwendung nicht festgestellt werden. Die mit dem KF der Übergangsphase behandelten Tomatensämlinge zeigten gegenüber der Kontrolle einen erhöhten IAA-Gehalt sowie eine erhöhte ß-1,3-Glucanaseaktivität. Zur genaueren Identifizierung der aktiven Komponenten wurden die KF der Übergangsphase mittels präparativer HPLC fraktioniert (Fraktionen G1-G6) und analog geprüft. Die Fraktionen G3, G5 und G6 führten zu vergleichbaren Wachstumsförderungen wie die komplexen KF der logarithmischen Phase und der Übergangsphase. Die Fraktion G3 bewirkte im Testpathosystem nach 7 d ein um 60 % verringertes Kollabieren der Sämlinge, hatte jedoch keine direkte antifungale Wirkung. Die mit dieser Fraktion behandelten Tomatensämlinge zeigten eine Zunahme des IAA-Gehaltes sowie einen signifikanten Anstieg der ß-1,3-Glucanaseaktivität. Zusätzlich erfolgte die analoge Prüfung diverser Phytohormonstandards. Hierbei zeigte sich, daß die exogene Applikation von IAA, IBA und Kinetin nur eine geringe wuchsstimulierende Wirkung auf die Tomatensämlinge ausübte. Die Pathogenese blieb ebenfalls unbeeinflußt. Nur die Anwendung der IAA-Vorstufe IPyA, die auch im B. subtilis-KF sporadisch detektiert wurde, führte in der Konzentration 10-7 M zu einer signifikanten Reduzierung des Anteils kollabierter Sämlinge. Diese Pflanzen waren durch einen signifikant erhöhten IAA-Gehalt und eine signifikant erhöhte ß-1,3-Glucanaseaktivität gekennzeichnet. Die Ergebnisse werden hinsichtlich möglicher Mechanismen für die pflanzenwachstums- und gesundheitsfördernde Wirkung des Rhizobakteriums B. subtilis diskutiert. Studies were made to clear up the mode of actions of Bacillus subtilis. Standardized sterile culture filtrates (CFs) were produced from two phytosanitary active isolates of the rhizobacterium (FZB C and G). Samples of the CFs from both strains were isolated from three different phases of the bacterial fermentation process (logarithmic-, transition- and stationary phase) and added to the nutrient solution in which 8 d old tomato seedlings were present, at a dilution of 0,1 and 1 % (final conc. of the solution) for 10 d. After this pretreatment the growth parameters shoot- and root length and shoot- and root dry matter were determined. The results of these experiments have shown that 0,1 % concentrated CFs from the logarithmic- and transition phases of both strains promote the root growth of tomato seedlings after 10 d cultivation. At a higher concentration of 1 % of the CFs, especially the stationary fermentation phase, inhibition of the root growth was observed. To test the phytosanitary effect of the pretreatment of tomato seedlings with the CFs, seedlings were inoculated with a microconidia suspension of F. oxysporum. The number of collapsed seedlings were counted after 5, 7 and 10 d. The invasion of the pathogen in the xylem vessels was also determined. Precultivation of the seedlings with the CFs from the transition phase reduced the number of plants killed by the pathogen to about 50 % and reduced the pathogen invasion. Plants showed an increased level of the phytohormone IAA and an increased activity by ß-1,3-glucanase. Concentration 0,1 % of the CFs from the transition phase had no direct antifungal effects on the pathogen development. CFs from the transition phase were fractionated by high-performance liquid chromatography (fractions G1-G6) and tested in the same pathosystem. The fractions G3, G5 and G6 improved the root growth of the tomato seedlings, as compared with the influence of the logarithmic- and the transition phase. The G3-fraction stimulated not only the root growth but also induced an increased resistance towards the test pathogen by 60 % after 7 d. This fraction had no direct antibiotic effects towards fungal development. Seedlings showed an increased level of the phytohormone IAA and significant increased activity of ß-1,3-glucanase. Classical phytohormones such as IAA, IBA and Kinetin were analogue proved. The exogen application of these substances had no significant effect on the plant growth and pathogenesis. Only the IAA-precursor IPyA, which was detected sporadical in the B. subtilis-CF, reduced significantly the pathogenesis of the tomato seedlings at concentration of 10-7 M. Test plants showed significant increased IAA-level and significant increased activity of ß-1,3-glucanase. The results would be discussed towards the possible mechanisms for plant growth and health promoting effect of rhizobacterium B. subtilis.

Der pilzliche Erreger der Schwarzen Sigatokakrankheit, Mycosphaerella fijiensis (Mf), befällt fast alle Sorten (cv) der angebauten Banane Musa sp. Dabei sind weder die Reaktionen der Wirtspflanzen gegenüber dem Pathogen noch dessen Pathogenität hinreichend charakterisiert. Eine besondere Bedeutung wurde für pilzliche Sekundärmetaboliten des Pentaketid-Biosyntheseweges als spezifische Toxine innerhalb des Pathosystems postuliert. Die vorliegende Arbeit hat die experimentelle Untersuchung der Wirt-Pathogeninteraktionen zur Zielsetzung und wendet Methoden der Gewebekultur und Chromatographie zur bio-chemischen und physiologischen Charakterisierung des pflanzlichen und pilzlichen Stoff-wechsels an. Bezüglich der pflanzlichen Abwehrmechanismen von resistenten Musa cv konnte eine hypersensitive Reaktion (HR), die Aktivierung des Enzyms PAL und die Anreicherung von post-infektionellen Substanzen zur Hemmung des Pilzwachstums nachgewiesen werden. Im Er-regermetabolismus wurden unter in vitro-Bedingungen die Pentaketide Flaviolin, 2-Hydroxy-juglon, Juglon und 2,4,8-Trihydroxytetralon (-THT) bestimmt. Die Konzentration an 2,4,8-THT konnte sowohl durch die Anwendung des synthetischen Wirkstoffes Tricyclazol ® sowie durch natürliche Aktivatoren aus interzellulärem Blattgewebe resistenter Musa cv stark gesteigert werden. Mf-Rohextrakte und ausgewählte pilzliche Substanzen wurden auf ihre Dosis-Wirkungsbeziehung gegenüber verschiedenen Musa cv untersucht. Unter in vivo-Bedingungen Mf-inokulierter Bananenpflanzen führte die Anwendung des Wirkstoffes zu einer als "zerstörerische HR" bezeichneten Nekrotisierung des Blattes in anfälligen und resistenten Sorten. Diese Ergebnisse belegen die Bedeutung des 2,4,8-THT für die Ausprägung nekrotischer Blatt-symptome, die in Abhängigkeit von der Konzentration zum jeweiligen Zeitpunkt Musa cv-spezifische Wirkungen hervorruft: In der resistenten Sorte führte die Steigerung von 2,4,8-THT zur HR und der Elizitierung postinfektioneller Abwehrreaktionen, die zur Inkompatibilität zwischen Pathogen und Wirtspflanze führen; in der anfälligen Sorte erreicht 2,4,8-THT erst nach Ausbildung einer kompatiblen Interaktion mit biotropher Ernährung toxische Dosen und wirkt als Virulenzfaktor in der nekrotrophen Phase der Pathogenese., The fungal pathogen causing black Sigatoka disease, Mycosphaerella fijiensis (Mf), attacks almost all varieties (cv) of cultivated bananas and plantains Musa sp. However, neither the reactions of host plant in relation to the pathogen nor its pathogenicity has been characterized in detail. A special significance has been attributed to fungal secondary metabolites of pentaketid pathway as host-specific toxins within the pathosystem. The present study refers to the experimental investigation of host-pathogen interactions using tissue culture as well as chromatographic methods in order to characterize biochemical and physiological metabolisms of plant and fungus. With reference to plant defense mechanisms of resistant Musa cv, hypersensitive reaction (HR), activation of phenylalanine-ammonia lyase and accumulation of postinfectional substances which blocked fungal growth have been demonstrated. Using in vitro conditions, the pentaketide metabolites flaviolin, 2-hydroxyjuglone, juglone and 2,4,8-trihydroxytetralone (2,4,8-tht) had been determined. 2,4,8-tht concentration was significantly increased through the application of the synthetic compound tricyclazole ® and through natural activators extracted from resistant Musa cv intercellular space of leaf tissue. Dose-effect relationship between crude extracts and selected fungal substances applied to different Musa cv were investigated. Using in vivo conditions, the application of tricyclazole ® to host plants inoculated with Mf resulted in extensive necrosis of susceptible and resistant Musa cv leaves, characterized as "devastating HR". These results proof the importance of 2,4,8-tht for the development of necrotic leaf symptoms that causes host-specific reactions depending on their concentration at different moments of pathogenesis: The resistant Musa variety increases 2,4,8-tht causing HR and elicitation of postinfectional defense reactions that lead to incompatibility between pathogen and host plant; in the susceptible variety, 2,4,8-tht attains toxic doses only after establishment of a compatible interaction including biotrophic nutrition of the pathogen, acting as a virulence factor during the necrotrophic phase of pathogenesis.

In der vorliegenden Arbeit wurden anhand von Labor- und praxisnahen Flugversuchen die Möglichkeiten der biologischen Bekämpfung der Dörrobstmotte, Plodia interpunctella HÜBNER, und der Mehlmotte, Ephestia kuehniella (ZELLER), mit entomopathogenen Pilzen der Ordnung Hyphomycetales untersucht. Getestet wurden Pilzstämme von Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, Paecilomyces farinosus und Paecilomyces fumosoroseus. Hauptgegenstand der experimentellen Arbeit war die Untersuchung verschiedener Einflußfaktoren auf die Wirksamkeit der Pilze unter Lagerbedingungen unter besonderer Berücksichtigung des Auftretens von Wechselwirkungen zwischen Erreger, Wirtsinsekt und Umwelt. Die Stammeigenschaften der getesteten Pilze wurden neben den herrschenden Umweltbedingungen als ein Hauptfaktor identifiziert, der die Wirksamkeit des Einsatzes entomopathogener Pilze gegen vorratsschädliche Motten entscheidend beeinflußt. Darüber hinaus sind der Ernährungszustand der Pilze, die Anfälligkeit der Wirtsinsekten sowie die Inokulumdichte verantwortlich für das Zustandekommen bedeutsamer Bekämpfungseffekte. Für eine praktische Nutzung wurden als mögliche Anwendungstechnologien die Kontamination von Verpackungen, die Behandlung von Fraß- bzw. Brutsubstrat unter Ausnutzung deren Lockwirkung sowie die Verwendung pheromonbeköderter Kontaminationsherde untersucht. Herausgestellt werden konnte, daß für nachhaltige kurative Bekämpfungserfolge die Dichte von P. interpunctella im Lager gering sein muß. Die Verwendung von pheromonbeköderten Kontaminatinsherden führte bei über 50% der Weibchen und etwa 80% der Männchen von P. interpunctella zur Inokulation und kann somit die Effizienz entomopathogener Pilze im Vorratsschutz erhöhen., Strains of the entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, Paecilomyces farinosus and Paecilomyces fumosoroseus were tested against the stored product infesting moths Plodia interpunctella HÜBNER, and Ephestia kuehniella (ZELLER). The potential of the strains was assessed by conducting experiments investigating the different factors influencing their effectiveness under stored conditions. The quality of virulence and the environmental conditions are the mean factors for a successful use of entomopathogenic fungi. Furthermore, the nutritional state of the fungi, the susceptibility of the moths and the density of inoculum influence the effect of a fungi treatment. The contamination of packing, the treatment of food and the use of contaminated TDA pheromone places was assessed for a practical method. The control of P. interpunctella is successful with slow population density of moths. The inoculation of Plodia interpunctella males and females showed that the combined action of pheromone and fungi spores could serve as potential method in the biological control of stored product infesting moths.