Bacillus subtilis und seine Stoffwechselprodukte als Agenzien zur Resistenzinduktion gegen Blattläuse auf Ackerbohne (Vicia faba) und Sommerweizen (Triticum aestivum)

Abstract

Bacillus subtilis Stämme vom FZB - FZB24, FZB37 und FZB38 des FZB Biotechnik, Berlin - und ihre Stoffwechselprodukte wurden als Agenzien für eine Resistenzinduktion gegen Schädiger in drei Wirtspflanzen-Erreger-Systemen, Vicia faba - Uromyces appendiculatus, Vicia faba - Aphis fabae und Triticum aestivum - Rhopalosiphum padi untersucht. Prä-inokulativ wurden Blätter und Saatgut der Pflanzen mit den Testsubstanzen behandelt. Zur Testung gelangten Bakterien-Kulturfiltrat (KF), KF-Zenrifugationsüberstände, die vegetativen Zellen und Sporen der B. subtilis Stämme. Nach lokaler Applikation der KF-Überstände von B. subtilis auf die Wirtspflanzenblätter konnte eine erhebliche Breite antibiotischer (entwicklungshemmender) Wirkungen auf A. fabae und R. padi beobachtet werden. Eine Untersuchung der freien Aminosäuren im Phloemsaft von Vicia faba zeigte, daß sich nach Befall von Aphis fabae speziell bei den zuvor mit bakteriellem Kulturfiltrat und KF-Überstand behandelten Pflanzen im Vergleich zu der nur mit Wasser behandelten Kontrolle, die Konzentration von neun Aminosäuren änderte.

In topical and systemic plant treatment, in three host–parasite systems, i.e. Vicia faba - Uromyces appendiculatus, Vicia faba - Aphis fabae and Triticum aestivum - Rhopalosiphum padi the culture filtrate and supernatant of Bacillus subtilis (FZB24, FZB37 and FZB38 from FZB Biotechnik Berlin) was shown to inhibit the development of urediospores produced by Uromyces appendiculatus. The performance of Aphis fabae and Rhopalosiphum padi was evaluated using life table tests where the aphids'' development time (tD), pre-reproduction time (td), relative growth rate (RGR) and intrinsic rate of natural increase (rm) were assessed. A wide range of antibiosis effects in Aphis fabae and Rhopalosiphum padi was observed when the supernatant of Bacillus subtilis was used as foliar topical treatment. The tested aphids presented longer development and pre-reproduction time; conversely a lower relative growth rate and intrinsic rate of natural increase was observed. The investigation of the free amino acids of the phloem sap of V. faba plants, showed the concentration of the amino acid serine remained unchanged in the supernatant induced plants in this study, which was interpreted as the major reason for the observed antibiosis effect on the tested aphids.