Detection and growth of endophytic entomopathogenic fungi in dicot crop plants

Abstract

Der Nachweis und die Verbreitung pilzlicher Endophyten in Pflanzen wird ublicherweise durch Re-Isolierung auf Agarmedien oder durch PCR-Techniken erbracht. Histologische Untersuchungen zur Kolonisierung der Wirtspflanze liegen dagegen nur selten vor. In der vorliegenden Arbeit wurde die Entwicklung von entomopathogenen Pilzen auf der Pflanzenoberflache und innerhalb des Gewebes durch Licht- und Fluoreszenzmikroskopie von mit verschiedenen Farbstoffen behandelten Blattproben untersucht oder, um die Spezifitat der injizierten Endophyten zu gewahrleisten, mit primaren polyklonalen und sekundaren FITC-konjugierten Antikorpern. Diamino­ben­zidin-Tetrahydrochlorid (DAB) diente dem Nachweis von Wasserstoffperoxid als Stresstest.Vier entomopathogene Pilz-Gattungen wurden mit drei phytopathogenen Pilzarten verglichen. Wirtspflanzen waren Raps (Brassica napus), Ackerbohnen (Vicia faba) und Gurken (Cucumis sativus).Auch wenn Blastosporen von Beauveria bassiana in B. napus Blatter infiltriert wurden, schienen sie trotzdem nur auf der Blattoberflache zu keimen. Die erfolgreiche Pilz-Re-Isolierung aus Blattern von B. napus, die mit B. bassiana, Isaria fumosorosea oder Metarhizium anisopliae inokuliert wurden, bewies ein Uberdauern dieser Entomopathogene im Gewebe fur mindestens zwei Wochen. Bildung brauner Niederschlage nach der Blattbehandlung mit DAB in Gegenwart von B. bassiana zeigte die Produktion von Wasserstoffperoxid in B. napus an, aber nicht in V. faba. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse eine niedrigere endophytische Kolonisierung, als nach der Literatur zu erwarten, was auf eine geringe Verfugbarkeit von Nahrstoffen im pflanzlichen Interzellularraum und die Abwesenheit von Zellwand- und Zell­membran-abbauenden pilzlichen Enzymen als wachstumsbegrenzende Faktoren hindeutet. Daten uber die endo­phytische Kolonisierung sollten daher allgemein jeweils durch histologische Nachweise von Art und Ausmas des Pilzwachstums im Wirtsgewebe unterstutzt werden.