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Erich Falk:

Untersuchungen zum Einfluß von Rhizosphärenorganismen der Fichte (Picea abies L. H. Karst.) auf den Rotfäuleerreger Fomes annosus (Fr.) R. Karst

Sowie die Identifikation von Gliotoxin als Stoffwechselprodukt von Penicillium spinolosum Thom.

1987. 170 Seiten, 33 Abbildungen, 13 Tabellen, 14x22cm, 320 g
Language: Deutsch

(Bibliotheca Mycologica, Band 111)

ISBN 978-3-443-59012-3, brosch., price: 36.00 €

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Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

In die Untersuchungen zum Einfluß von Mikroorganismen aus der Rhizosphäre von Fichten auf den Rotfäuleerreger Fomes annosus wurden zwei etwa 60jährige Fichtenbestände mit starkem Befall (A, B) und zwei gleichaltrige gesunde Bestände einbezogen.
A und B wiesen eine saure, C und D eine neutrale Bodenreaktion auf.
Der Rhizosphärenboden von C und D enthielt etwa doppelt soviel Pilze wie der von A und B. Dieser war dagegen bezüglich der Anzahl Bakterien und Streptomyceten deutlich im Vorteil.
Aus Bodenproben und von Uurzelstückchen wurden insgesamt 125 Pilzarten aus A7 Gattungsn, darunter überwiegend Mucorale und Hyphomyceten, sowie eine Reihe steriler Myzelien isoliert.
An allen vier Standorten entfiel die größte Zahl der Isolate auf die Gattungen Penicillium und Mortierella, die mit 31 bzw. 13 Arten auch die artenreichsten Gattungen darstellten.
Hinsichtlich der Diversität unterschieden sich die Standorte nur unwesentlich.
Der Anteil der Pilzarten, die sich in vitro gegenüber F. annosus antagonistisch verhielten, lag bei A und D über dem der nicht hemmenden Arten, die bei B und C in der Mehrheit waren.
Bei C und D kamen prozentual erheblich mehr Pilzisolate mit antagonistischen Eigenschaften vor als bei A und B. Ursache dafür war vor allem die größere Häufigkeit hemmender Penicillien bei C und D.
Unter den Streptomycetenisolaten von D befand sich ein weitaus höherer Prozentsatz Antagonisten als unter denen von A und B.
Bei den Streptomycetenstämmen mit ausgeprägter Hemmwirkung erfolgte eine morphologische und physiologische Charakterisierung.
Mit Penicillium spinulosum wurden Versuche zum Nachweis der Antibiotikumproduktion im Boden durchgeführt.
Als stark Fungistatisch wirkendes Stoffwechselprodukt dieser Art konnte in spektroskopischen und chromatographischen Untersuchungen Gliotoxin identifiziert werden.
Günstige Bedingungen Für die Gliotoxin-Produktion durch P. spinulosum bot die Hultur auf einer synthetischen Nährläsung im Überflächenverfahren.
Während Armillaria mellea selbst bei 20 µg Gliotoxin/ml Nährboden das Myzelwachstum noch nicht einstellte (ED50-Wert 5 µg/ml), betrug die minimale Hemmkonzentration bei F. annosus 5 µg/ml (0,31 µg/ml). Die Heimung der Honidien von F. annosus wurde bei einer Gliotoxin-Honzentration von 10 µg/ml dauerhaft unterbunden (2,5 µg/ml).
Im normalen und im mit Nadelstreu versetzten Boden bildete P. spinulosum Bliotoxin nur dann in nachweisbarer Menge, wenn der Boden vor dem Beimpfen autoklaviert worden war. Bei Zusatz von weilen lag nach 12tägiger Inkubation Gliotoxin auch im unsterilen Boden vor, nach weiteren 12 Tagen war aber die Konzentration unter die Nachweisgrenze gesunken.

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1. Einleitung und Problemstellung 1
2. Mikroorganismen aus der Rhizosphäre
gesunder und von Rotfeule befallener Fichten sowie ihr in-vitro-Einfluß
auf Fomes annosus 11
2.1 Material und Methoden 11
2.1.1. Standorte 11
2.1.2. Probennahme 12
2.1.3. Keimzählung und Isolierung 12
2.1.4. Nachweis antagonistischer Wirkung 15
2.1.5. Bestimmung der Pilzisolate 16
2.1.6. Bestimmung der Streptomyceten 17
2.2. Ergebnisse 19
2.2.1. Bodenuntersuchung 19
2.2.2. Quantitative Erfassung der Mikroarganismen 19
2.2.3. Zusammensetzung der Pilzfloren 22
2.2.4. Antagonistische Wirkung der Bodenpilze 34
2.2.5. Antagonistische Wirkung der Streptomyceten 43
2.3 Diskussion 47
3. Untersuchungen zur Produktion, Isolierung, Identifizierung und
Wirkung des Hemmstoffes von Penisilllum spinnlosem 68
3.1. Hemmstoffproduktion in Abhängigkeit vom
Nährmedium und Kulturverfahren 68
3.1.1. Material und Methoden 68
3.1.1.1. Kultivierung 68
3.1.1.2. Ermittlung der Hemmstoffkonzentration 69
3.1.2. Ergebnisse 71
3.2. Isolierung und Reinigung des Hemmstoffes 76
3.2.1. Material und Methoden 76
3.2.1.1. Kultivierung, Aufarbeitung des Kulturfiltrates 76
3.2.1.2. Qualitative und präparalive Dünnschichtchromatagraphie 76
3.2.1.3. Qualitative und präparalive Hochleistungs-Flüssigchromatographie 77
3.2.1.4. Bioautagraphische Lokalisierung des Hemmstoffes 78
3.2.2. Ergebnisse 79
3.2.2.1. Reindarstellung des Hemmstoffes mittels Dünnschichtchromatagraphie 79
3.2.2.2. Reindarstellung des Hemmstoffes mittels
Hochleistungs-Flüssigchromatographie 81
3.3. Spektroskopische und chromatographische Identifizierung des
Hemmstoffes 84
3.3.1. Material und Methoden 84
3.3.2. Ergebnisse 85
3.3.2.1. Massenspektroskopische Untersuchung des Hemmstoffes 85
3.3.2.2. Infrarot- und Kernresonanzspektroskopie 90
3.3.2.3. Massenspektroskopischer und chromatographischer Vergleich
der Hemmsubstanz mit Gliotaxin 95
3.4. Antifungische Aktivität von Gliotaxin gegenüber Fomes annosus
und Armillaria mellea 101
3.4.1. Material und Methoden 101
3.4.2. Ergebnisse 103
3.5. Diskussion 106
4. Gliotoxin-Produktion durch Penicillium spinulosum im Hoden 112
4.1. Material und Methoden 112
4.2. Ergebnisse 113
4.3. Diskussion 115
5. Schlußbemerkungen 123
6. Zusammenfassung 126
7. Literaturverzeichnis 128
8. Graphische Darstellungen der Wechselwirkung zwischen
Fomes annosus und den Pilzisolaten aus der Rhizusphäre von Fichten 155