Ahmed Seid, Eshetu: Wirkungen des Rhizobakteriums Bacillus subtilis auf den Befall von Tomatenpflanzen durch Wurzelgallen- (Meloidogyne spp.) und Wurzelläsions-Nematoden (Pratylenchus spp.)
Wirkungen des Rhizobakteriums Bacillus subtilis auf den Befall von Tomatenpflanzen durch Wurzelgallen- (Meloidogyne spp.) und Wurzelläsions-Nematoden (Pratylenchus spp.)
Dissertation

zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum agriculturarum
(Dr. rer. agr.)

eingereicht an der
Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät
der Humboldt-Universität zu Berlin

von Dipl. Gartenbau Ingenieur Eshetu Ahmed Seid ,
geboren am 01.01.1966 in Dessie (Wollo), Äthiopien

Präsident
der Humboldt-Universität zu Berlin
Prof. Dr. Dr. h. c. Hans Meyer

Dekan
der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät:
Prof. Dr. Dr. h. c. Ernst Lindemann

Gutachter:
Prof. Dr. Dr. h. c. H. Bochow
Prof. Dr. Richard A. Sikora

Tag der mündlichen Prüfung: 15.01.99

Abstract

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 of B. subtilis and its culture filtrates on infestation of tomato seedlings and reproduction of root-knot nematodes.

Substrate applications of B. 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 towards Meloidogyne 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 of A. 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.

Keywords:
Bacillus subtilis, Pratylenchus penetrans, Meloidogyne spp., plant growth promotion

Zusammenfassung

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 höheren Meloidogyne-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 Rhizobakteriums B. subtilis und des nematodenfangendes Pilzes A. superba zur Regulierung der Nematodenpopulation bei Tomate diskutiert.

Schlagwörter:
Bacillus subtilis, Pratylenchus penetrans, Meloidogyne spp., Pflanzenwachstumsfärderung


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Inhaltsverzeichnis

TitelseiteWirkungen des Rhizobakteriums Bacillus subtilis auf den Befall von Tomatenpflanzen durch Wurzelgallen- (Meloidogyne spp.) und Wurzelläsions-Nematoden (Pratylenchus spp.)
Widmung
Abkürzungsverzeichnis Verwendete Abkürzungen:
1 Einleitung
2 Literaturübersicht
2.1.Bedeutung der Wurzelgallennematoden Meloidogyne spp. und Wurzelläsions-nematoden Pratylenchus spp.
2.2.Bekämpfung phytopathogener Nematoden durch Einsatz antagonistischer Mikroorganismen
2.3.Biologie und bisherige Erfahrungen zur Wirkung von Bacillus subtilis als antagonistisches und biologisches Mittel für die Pflanzenstärkung
3 Ziel eigener Untersuchungen
4 Material und Methoden
4.1.Versuchsorganismen
4.1.1.Tomate
4.1.2.Nematoden
4.1.2.1.Nematodenvermehrung und Inokulumgewinnung
4.1.2.2.Auswertung des Befalls von M. arenaria bzw. M. incognita und P. penetrans
4.1.3.Arthrobotrys superba Corda 1839
4.1.4.Bacillus subtilis (Ehrenberg 1835) Cohn 1872
4.1.4.1.Anzucht, Herstellung von Sporensuspensionen und Gewinnung von Sterilkulturfiltraten
4.2.Substrate
4.3.Methoden
4.3.1.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
4.3.2.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis-Kulturfiltraten (KF) auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
4.3.3.Untersuchungen zur Wanderung und Invasion von M. incognita bzw. M. arenaria nach B. subtilis- bzw. KF-Behandlung
4.3.4.Untersuchungen zur systemischen Wirkung von B. subtilis auf den Pflanzenbefall durch M. incognita
4.3.5.Untersuchungen zum Einfluß einer kombinierten Applikation von B. subtilis und A. superba auf den M. arenaria-Befall
4.3.6.Untersuchungen zum Einfluß der B. subtilis Stämme FZB 24® und S18 auf den Befall des Wurzelläsionsnematoden Pratylenchus penetrans
4.3.7.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis auf die pflanzlichen Enzymaktivitäten
4.3.8.Untersuchungen zum Einfluß synthetischer Phytohormone bzw. Vorstufen auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
4.4.Statistische Auswertung der Versuche
5 Ergebnisse
5.1.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis auf den M. arenaria-Befall und das Pflanzenwachstum in gedämpftem Erdsubstrat
5.1.1.B. subtilis als Granulatpräparat auf KNO3-Basis
5.1.2.B. subtilis als Granulatpräparat auf Quarzsand-Basis
5.1.3.Einfluß der B. subtilis-Trägersubstanzen auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
5.2.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall in ungedämpftem Erdsubstrat
5.2.1.B. subtilis als Granulatpräparat auf KNO3-Basis
5.2.2.B. subtilis als Granulatpräparat auf Quarzsand-Basis
5.3.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis-Kulturfiltraten (KF) auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
5.3.1.Komplexe Kulturfiltrate
5.3.2.Kulturfiltrate mit Ausfällung der Lipopeptid-Antibiotika
5.3.3.G3-Fraktion des Kulturfiltrates und Bion®
5.4.Untersuchungen zur Wanderung und Invasion von M. incognita bzw. M. arenaria nach B. subtilis- und KF-Behandlung der Pflanzen
5.4.1.Anlockung durch B. subtilis (FZB 24®) -behandelte Pflanzen
5.4.2.Anlockung durch B. subtilis-Kulturfiltrate (KF) behandelte Pflanzen
5.4.3.Einfluß der B. subtilis Kulturfiltrate (KF) auf die Mortalität der M. arenaria-Larven (L2) in vitro
5.5.Untersuchungen zur systemischen Wirkung von B. subtilis (FZB 24®) auf den M. incognita-Befall
5.5.1.Einseitige Nematodeninokulation im ”Split-root-system“
5.5.2.Zweiseitige Nematodeninokulation im ”Split-root-system“
5.6.Untersuchungen zum Einfluß einer kombinierten Applikation von Arthrobotrys superba und B. subtilis auf den M. arenaria-Befall
5.7.Untersuchungen zum Einfluß der B. subtilis Stämme FZB 24® und S18 auf den Wurzelläsionsnematodenbefall - Pratylenchus penetrans
5.7.1.B. subtilis FZB 24®
5.7.2.B. subtilis Stämme FZB 24® und S18
5.8.Untersuchungen zum Einfluß von B. subtilis (FZB 24®) auf die pflanzlichen Enzymaktivitäten
5.9.Untersuchungen zum Einfluß synthetischer Phytohormone bzw. Vorstufen auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
5.9.1.Einfluß synthetischer Phytohormone bzw. Vorstufen auf die Mortalität der M. arenaria-Larven (L2) in vitro
5.9.2.Einfluß synthetischer Phytohormone bzw. Vorstufen auf das Pflanzenwachstum und den M. arenaria-Befall
6 Diskussion der Ergebnisse und Schlußfolgerungen
7 Zusammenfassung
Bibliographie Literatur
Selbständigkeitserklärung
Danksagung
Lebenslauf

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 Zusammensetzung des Landy-Mediums für 1 Liter nach Landy et al., 1948
Tabelle 2 Merkmale verschiedener Kulturfiltrate von B. subtlis-Stamm FZB 24® im Landy-Medium (nach Beckmann 1995+ und FZB Biotechnik GmbH 1995)
Tabelle 3 Laboranalyseergebnisse des gärtnerischen Erdsubstrates Typ I
Tabelle 4 Laboruntersuchungsergebnisse des Erdsubstrates Typ II
Tabelle 5 Einfluß der Bakterienbehandlung mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf die Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrisch-masse (WFM) in g bei mit Meloidogyne arenaria befallenen Tomatenpflanzen
Tabelle 6 Einfluß einer Bakterisierung der Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g
Tabelle 7 Einfluß der Bakterienbehandlung von Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM)in g , -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g und den Befall mit Meloidogyne arenaria [Eier und Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS), pro g Wurzel (E&L/g W), Vermehrungsrate (Pf/Pi) (Endpopulation/Initialpopulation)]
Tabelle 8 Einfluß der Bakterienbehandlung von Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g
Tabelle 9 Einfluß der Bakterienbehandlung von Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g und den Befall durch M. arenaria-Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. g Wurzel (E&L/g W) und Vermehrungsrate (Pf/Pi) [Endpopulation /Initialpopulation]
Tabelle 10 Einfluß der Bakterienbehandlung mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g
Tabelle 11 Einfluß der Bakterienbehandlung Meloidogyne-inokulierter Tomaten-pflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. g Wurzel (E&L/g W)
Tabelle 12 Einfluß der Bakterienbehandlung von Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM)
Tabelle 13 Einfluß der Bakterienbehandlung von Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM) in g, den M. arenaria-Befall (Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. g Wurzel (E&L/g W) und Nematodenvermehrungsrate (Pf/Pi)
Tabelle 14 Einfluß der Bakterienbehandlung von Tomatenpflanzen mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf Sproßhöhe (SH) in cm, Sproßfrisch- (SFM) und -trockenmasse (STM) in g, Wurzelfrischmasse (WFM)
Tabelle 15 Einfluß des Bacillus subtilis-Stamms FZB 24® auf Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrischmasse in g (SFM), -trockenmasse in g (STM) und Wurzelfrischmasse in g (WFM) von Pflanzen mit Meloidogyne arenaria-Befall
Tabelle 16 Einfluß der Behandlungen mit Kulturfiltraten von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Wachstum der Tomatenpflanzen [Sproßhöhe in cm (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) in g und Wurzelfrischmasse (WFM) in g]
Tabelle 17 Einfluß der Behandlungen mit Kulturfiltraten von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Wachstum [Sproßhöhe in cm (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) in g und Wurzelfrischmasse (WFM) in g] bei Meloidogyne arenaria-Befall
Tabelle 18 Einfluß der Behandlungen mit Kulturfiltraten (”antibiotikafrei“) von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Wachstum [Sproßhöhe in cm (SH), -frischmasse (SFM) -trockenmasse (STM) in g und Wurzelfrischmasse (WFM) in g] der Tomatenpflanzen
Tabelle 19 Einfluß der Behandlungen mit Kulturfiltraten (”antibiotikafrei“) von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Wachstum [Sproßhöhe in cm (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) in g und Wurzelfrischmasse (WFM) in g] und auf den Meloidogyne arenaria-Befall [Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. g Wurzel (E&L/g W)]
Tabelle 20 Einfluß der G3-Fraktion und von Bion® auf das Wachstum [Sproßhöhe (SH) in cm, -frisch- bzw. -trockenmasse (SFM bzw. STM) in g und Wurzelfrischmasse (WFM) in g] der Tomatenpflanzen
Tabelle 21 Einfluß der G3-Fraktion und von Bion® auf das Wachstum [Sproßhöhe (SH) in cm), -frisch- bzw. -trockenmasse (SFM bzw. STM) in g und Wurzelfrischmasse (WFM) in g] und auf den Meloidogyne arenaria-Befall [Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. pro g Wurzel (E&L/g W) und Vermehrungsrate (Pf/Pi)]
Tabelle 22 Einfluß einer Tomatenwurzelbehandlung mit Bacillus subtilis (FZB 24®) auf die Wanderung und Invasion von Meloidogyne incognita-Larven (L2)
Tabelle 23 Einfluß einer Tomatenwurzelbehandlung mit komlexen Kulturfiltraten von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf die Wanderung und Invasion von Meloidogyne arenaria-Larven (L2)
Tabelle 24 Wirkung von B. subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrischmasse (SFM), -trockenmasse in g (STM), Wurzelfrischmasse in g (WFM)] und auf den M. incognita-Befall [eingedrungene Larven pro Wurzelhälfte (L/WH)] im ”Split-root-system“ (10 Tage nach Nematodeninokulation - unbehandelte Seite)
Tabelle 25 Wirkung von B. subtilis (FZB 24 ®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrischmasse (SFM), -trockenmasse in g (STM), Wurzelfrischmasse in g (WFM)] und auf den M. incognita-Befall [Nematodenvermehrung pro Wurzelhälfte (E&L/WH)] im ”Split-root-system“ (4 Wochen nach Nematodeninokulation - unbehandelte Seite)
Tabelle 26 Wirkung von B. subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrischmasse (SFM), -trockenmasse in g (STM), Wurzelfrischmasse in g (WFM) und auf den M. incognita-Befall, eingedrungene Larven pro Wurzelhälfte (L/WH)] im ”Split-root-system“ (10 d nach Nematodeninokulation)
Tabelle 27 Wirkung von Bacillus subtilis (FZB 24 ®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrischmasse (SFM), -trockenmasse in g (STM), Wurzel-frischmasse in g (WFM)] und auf den M. incognita-Befall [Nematodenvermehrung pro Wurzelhälfte (E&L/WH)] im ”Split-root-system“ (4 Wochen nach Nematodeninokulation)
Tabelle 28 Einfluß von Arthrobotrys superba und Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum (Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrisch- in g (SFM), -trockenmasse in g (STM) und Wurzelfrischmasse in g (WFM)
Tabelle 29 Einfluß von Arthrobotrys superba auf den M. arenaria-Befall an Tomaten-pflanzen [Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrisch- in g (SFM), -trockenmasse in g (STM) und Wurzelfrischmasse in g (WFM) sowie Gallen pro Wurzelsystem (GZ/WS) bzw. Gallen pro g Wurzel (GZ/g W)]
Tabelle 30 Einfluß von B. subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe in cm (SH), Sproßfrisch- in g (SFM), -trockenmasse in g (STM) und Wurzelfrischmasse in g (WFM)]
Tabelle 31 Einfluß von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum [Sproß-höhe in cm (SH), -frischmasse in g (SFM), -trockenmasse in g (STM), Wurzelfrischmasse in g (WFM)] und auf die Wurzelläsionsnematodenvermehrung [Nematoden pro Wurzel-system (Nem./WS) bzw. g Wurzel (Nem./g W)]
Tabelle 32 Einfluß der B. subtilis Stämme FZB 24® und S18 auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe in cm (SH), -frischmasse in g (SFM), -trockenmasse in g (STM), und Wurzel-frischmasse (WFM) in g]
Tabelle 33 Einfluß der Bacillus subtilis Stämme FZB 24® und S18 auf das Pflanzenwachstum [Sproß-höhe in cm (SH), -frischmasse in g (SFM), -trockenmasse in g (STM), und Wurzelfrischmasse in g (WFM)] und auf die Wurzelläsionsnematodenvermehrung [Nematoden pro Wurzelsystem (Nem./WS) bzw. g Wurzel (Nem./g W)]
Tabelle 34 Einfluß von Bacillus subtilis (FZB 24®) und einer KNO3-Düngung auf pflanzliche Enzymaktivitäten
Tabelle 35 Einfluß von synthetischen Phytohormonen auf das Pflanzenwachstum in vivo [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), Wurzelfrischmasse (WFM) und -trockenmasse (WTM)] - Relativ-Werte
Tabelle 36 Einfluß synthetischer Phytohormone auf das Wachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), Wurzelfrischmasse (WFM) und Meloidogyne arenaria-Vermehrung [Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS)] an Tomaten in vivo - Relativ-Werte

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Aufbau des Sandblockversuches
Abbildung 2 Aufbau des ”Split-root-system“-Versuches (einseitige Nematoden-inokulation)
Abbildung 3 Aufbau des ”Split-root-system“-Versuches (zweiseitige Nematoden-inokulation)
Abbildung 4 Entwicklung der Tomatenpflanzen 3 Wochen nach dem Einpflanzen bzw. zwei Wochen nach der Meloidogyne arenaria-Inokolation. [(von links nach rechts) Pflanze ohne Bacillus subtilis aber mit Meloidogyne-Inokulation (BS0M1); Pflanzen mit steigenden Bakterientitern behandelt und mit Meloidogyne-inokuliert (BS1M1 - 105 cfu/ml, BS2M1 - 107 cfu/ml, BS3M1 - 109 cfu/ml) sowie völlig unbehandelte Pflanze (BS0M0)]
Abbildung 5 Einfluß von Bacillus subtilis auf verschiedene Wachstumsparameter wie Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM) von Meloidogyne arenaria-befallenen Tomatenpflanzen, dargestellt im Vergleich zu befallener Kontrolle (a) und nach gesunder Kontrolle (b),
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml),
BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109
cfu/ml), M0= ohne Meloidogyne, M1= Meloidogyne
Abbildung 7 Wachstum der Tomatenpflanzen 3 Wochen nach Einpflanzen (Formulierung auf KNO3-Basis): a) völlig unbehandelte b) nicht mit B. subtilis behandelte aber mit Meloidogyne inokulierte c) mit B. subtilis (105 cfu/ml) behandelte und nicht mit Meloidogyne inokulierte d) mit B. subtilis (105 cfu/ml) behandelte und mit Meloidogyne inokulierte e) mit B. subtilis (107 cfu/ml) behandelte und nicht mit Meloidogyne inokulierte f) mit B. subtilis (107cfu/ml) behandelte und mit Meloidogyne inokulierte g) mit B. subtilis (109 cfu/ml) behandelte und nicht mit Meloidogyne inokulierte h) mit B. subtilis (109 cfu/ml) behandelte und mit Meloidogyne inokulierte Pflanzen
Abbildung 8: Einfluß von Bacillus subtilis auf die Wachstumsparameter Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM) bei Pflanzen ohne Meloidogyne im Vergleich zur mit Bacillus subtilis unbehandelten Kontrolle,
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml), BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml),
M0= ohne Meloidogyne
Abbildung 9 Einfluß von Bacillus subtilis auf die Wachstumsparameter Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM) bei inokulierten Pflanzen in Bezug zur unbehandelten (ohne B. subtilis) Kontrolle,
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml), BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml),
M1= Meloidogyne
Abbildung 10 Einfluß von Bacillus subtilis auf Pflanzenwachstum und Meloidogyne arenaria-Befall in Bezug zur gänzlich unbehandelten Kontrolle, BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml), BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), M0= ohne Meloidogyne, M1= Meloidogyne
Abbildung 11 Einfluß von Bacillus subtilis auf das Wachstum Meloidogyne-befallener Pflanzen nach der Behandlung verglichen mit einzelnen nicht mit Meloidogyne inokulierten Kontrollen (verrechnet nach Formel A),
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml), BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml),
M1= Meloidogyne
Abbildung 12 Einfluß von Bacillus subtilis auf das Wachstum von Pflanzen mit Meloidogyne arenaria-Befall in Bezug auf eine Kontrolle ohne Meloidogyne (verrechnet nach Formel A)
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-QS= B. subtilis auf Quarzsand (105 cfu/ml),
BS2-QS= B. subtilis auf Quarzsand (107 cfu/ml), BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109 cfu/ml), M1= Meloidogyne
Abbildung 13 Einfluß der Trägersubstanzen (Quarzsand und KNO3) von Bacillus subtilis auf das Pflanzenwachstum (bezogen auf die nicht mit Bakterien behandelte Kontrolle (a), auf die jeweilige Kontrolle ohne Bakterien und mit Düngung (KNO3) (b)
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109cfu/ml),
BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), M0= ohne Meloidogyne
Abbildung 14 Wurzelsysteme einzelner Varianten ohne Meloidogyne (B. subtilis - 109 cfu/ml) bei Tomate in Substratmischung aus dem Typ II und Quarzsand
Abbildung 15 Einfluß von Bacillus subtilis auf das Wachstum von Pflanzen mit Meloidogyne arenaria-Befall [im Vergleich zur nicht mit B. subtilis behandelten aber mit Meloidogyne inokulierten Kontrolle (a) und bezogen auf die jeweilige Kontrolle (b)],
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109cfu/ml),
BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), M1= Meloidogyne
Abbildung 16 Einfluß von B. subtilis auf das Wachstum befallener Pflanzen bezogen auf die jeweilige nicht mit Meloidogyne inokulierte Kontrolle und anschließender Relativierung mit der jeweiligen unbehandelten Kontrolle
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109cfu/ml),
BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), M1= Meloidogyne
Abbildung 17 Einfluß von Bacillus subtilis auf die Wurzelvergallung durch Meloidogyne arenaria bei Tomate in Substratmischung aus dem Typ II und Quarzsand
Abbildung 18 Einfluß von Bacillus subtilis auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] in ungedämpftem Substrat
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml),
BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), M0= ohne Meloidogyne
Abbildung 19a Einfluß von B. subtilis auf das Wachstum befallener Pflanzen [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] sowie die Nematodenvermehrung [Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. pro g Wurzel (E&L/g W)]
Abbildung 19b Einfluß von B. subtilis auf das Wachstum befallener Pflanzen [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] verglichen mit den jeweiligen Kontrollen (ohne Meloidogyne) und danach relativiert mit der Kontrolle (verrechnet nach Formel A)
Abbildung 20 Einfluß der Bacillus subtilis-Behandlungen auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] im Vergleich zur völlig unbehandelten Kontrolle,
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS1-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (105 cfu/ml)
BS2-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (107 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), M1= Meloidogyne
Abbildung 21 Einfluß ”antibiotikafreier“ Kulturfiltrate auf das Wachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] der Tomatenpflanzen
Abbildung 22 Einfluß ”antibiotikafreier“ Kulturfiltrate auf das Wachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] der mit Meloidogyne arenaria befallenen Tomatenpflanzen [Eier/Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. g Wurzel (E&L/g W)]
Abbildung 23 Einfluß der G3-Fraktion und von Bion® auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)]
Abbildung 24 Einfluß der G3-Fraktion und von Bion® auf das Wachstum der Tomatenpflanzen [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)] und den Befall durch Meloidogyne arenaria [Eier & Larven pro Wurzelsystem (E&L/WS) bzw. g Wurzel (E&L/g W)]
Abbildung 25 Einfluß einer Bacillus subtilis-Behandlung auf die Attraktion von Meloidogyne-Larven (L2) zu Wirtspflanzenwurzeln,
BS0= ohne Bacillus subtilis, BS2-QS= B. subtilis auf Quarzsand (107 cfu/ml), BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml), SB-A= Sandblocksabschnitt A (Nematodeninokulationsort), SB-B= Sandblocksabschnitt B,
SB-C= Sandblocksabschnitt C (Einpflanzungsort), TWS= Tomatenwurzelsystem
Abbildung 26 Tomatemwurzelschnitte: a) nicht mit Bacillus subtilis behandelte aber mit Meloidogyne inokulierte b) mit B. subtilis und Meloidogyne behandelte - BS3-QS- Variante
Abbildung 27 Einfluß einer Wurzelbehandlung mit Kulturfiltraten von Bacillus subtilis auf die Wanderung und Pflanzen-Invasion von Meloidogyne arenaria-Larven (L2),
SB-A= Sandblocksabschnitt A (Nematodeninokulationsort), SB-B= Sandblocksabschnitt B, SB-C= Sandblocksabschnitt C (Einpflanzungsort), TWS= Tomatenwurzelsystem
Abbildung 28 Einfluß verschiedener 10%iger KF von Bacillus subtilis FZB® 24 auf die Mortalität der Meloidogyne arenaria-Larven (L2), LM= Landy-Medium
Abbildung 29 Einfluß verschiedener 50%iger Kulturfiltrate von Bacillus subtilis auf die Mortalität der Meloidogyne arenaria-Larven, LM = Landy-Medium
Abbildung 30 Systemische Wirkung von Bacillus subtilis auf das Wachstum der Tomatenpflanzen [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), Wurzelfrischmasse (WFM)] und auf den Meloidogyne incognita-Befall [Eier/Larven pro Wurzelhälte (E&L/WH)], BS0= ohne Bacillus subtilis, BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml)
Abbildung 31 Einfluß von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), Sproßfrischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), Wurzelfrischmasse (WFM)] (a) und auf den M. incognita-Befall [Nematodenvermehrung pro Wurzelhälfte (E&L/WH)] im ”Split-root-system“ (10 Tage bzw. 4 Wochen nach Nematodeninokulation) [zweiseitige Nematodeninokulation (b)], BS0= ohne Bacillus subtilis, BWH= mit B. subtilis behandelter Wurzelhälfte, BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109 cfu/ml), UBWH= nicht mit B. subtilis behandelter Wurzelhälfte, BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml)
Abbildung 32 Wachstum von Arthrobotrys superba in Abhängigkeit von der zugeführten Reismenge: a) 13,0 g Reis und Pilz b) 6,5 g Reis und Pilz
c) 3,25 g Reis und Pilz a1) 13,0 g Reis ohne Pilz b1) 6,5 g Reis ohne Pilz
c1) 3,25 g Reis ohne Pilz d) ohne Pilz und ohne Reis
Abbildung 33 Einfluß von Arthrobotrys superba und Bacillus subtilis auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM) im Vergleich zur Kontrolle (AS0R0M0)],
R0= ohne Reis AS0= ohne Arthrobotrys superba BS3= Bacillus subtilis 109 cfu/ml
R1= Reis AS1= A. superba M0= ohne Meloidogyne
Abbildung 34 Einfluß einer kombinierten Applikation von Arthrobotrys superba und Bacillus subtilis auf das Wachstum der befallenen Pflanzen [Sproßhöhe (SH), Sproßfrisch- (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM) und auf den Meloidogyne-Befall [Gallen pro Wurzelsystem (GZ/WS) bzw. Gallen pro g Wurzel (GZ/g W)]
Abbildung 35 Einfluß von B. subtilis auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), Wurzelfrischmasse (WFM)] und auf die Wurzelläsionsnematodenvermehrung [Nematoden pro Wurzelsystem (Nem./WS) bzw. g Wurzel (Nem./g W), P0= ohne Pratylenchus, BS0= ohne Bacillus subtilis,
BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109 cfu/ml), BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml
Abbildung 36 Einfluß von Bacillus subtilis (FZB 24®) auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), Wurzelfrischmasse (WFM)] und auf die Wurzelläsionsnematodenvermehrung [Nematoden pro Wurzelsystem (Nem./WS) bzw. g Wurzel (Nem./g W)], P1= Pratylenchus, BS3-QS= B. subtilis auf Quarzsand (109 cfu/ml), BS0= ohne Bacillus subtilis, BS3-KNO3= B. subtilis auf KNO3 (109 cfu/ml
Abbildung 37 Einfluß der Bacillus subtilis Stämme FZB 24® und S18 auf das Pflanzen-wachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM) und Wurzelfrischmasse (WFM)],
P0= Ohne Pratylenchus
Abbildung 38 Einfluß der Bacillus subtilis Stämme FZB 24® und S18 auf das Pflanzenwachstum [Sproßhöhe (SH), -frischmasse (SFM), -trockenmasse (STM), und Wurzelfrischmasse (WFM)] und auf die Wurzelläsionsnematodenvermehrung [Nematoden pro Wurzelsystem (Nem./WS) bzw. g Wurzel (Nem./g W)], P1= Pratylenchus
Abbildung 39 Einfluß synthetischer Phytohormone und des IAA-Präkursors (IPyA) auf die Mortalität von Meloidogyne arenaria-Larven (L2) in vitro

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Thu Apr 29 18:29:30 1999