Incidence of virus diseases in maize fields in the Trakya region of Turkey

A survey on maize virus diseases was conducted in the Trakya region of Turkey by examining 32 496 and 46 871 plants in 2004 and 2005, respectively. Rates of symptomatic plants were estimated at 3.7 to 63.6%, depending on locations. Biological and serological test results revealed the presence of barley yellow dwarf virus-PAV (BYDV-PAV), maize dwarf mosaic virus (MDMV), sugarcane mosaic virus (SCMV), and Johnson grass mosaic virus (JGMV). One hundred forty-two samples were collected randomly from 6492 symptomatic plants in 2004. Seventy-two out of the 142 samples were infected with MDMV, two were infected with BYDV-PAV, 19 with MDMV and BYDV-PAV, two with MDMV, BYDV-PAV and SCMV, and only one sample contained the four viruses. In 2005, 100 other leaf samples were collected randomly from 11 739 symptomatic maize plants. Serological tests revealed that 50% of the samples were infected with MDMV and SCMV; however, five showed mixed infections of two or three combinations of tested viruses. Individual MDMV, SCMV, BYDV-PAV and JGMV infections were detected in five, three, two and four samples, respectively. Presence of MDMV was confirmed by Western blot analysis and IC-RT-PCR. SCMV was also detected by IC-RT-PCR. This is the first study reporting the detection of SCMV and JGMV on maize plants in Turkey.Une enquête sur les maladies virales du maïs a été menée dans la région de Trakya en Turquie avec l’examen, en 2004 et 2005, de respectivement 32 496 et 46 871 plantes. Selon l’endroit, le taux de plantes symptomatiques a varié entre 3,7 et 63,6 %. Les résultats de tests biologiques et sérologiques ont révélé la présence de la souche PAV du virus de la jaunisse nanisante de l’orge (BYDV-PAV), du virus de la mosaïque nanisante du maïs (MDMV), du virus de la mosaïque de la canne à sucre (SCMV) et du virus de la mosaïque du sorgho d’Alep (JGMV). En 2004, 142 échantillons foliaires ont été recueillis aléatoirement sur 6492 plantes présentant des symptômes. Soixante-douze des 142 échantillons étaient infectés par le MDMV, deux étaient infectés par le BYDV-PAV, 19 par le MDMV et le BYDV-PAV, deux par le MDMV, le BYDV-PAV et le SCMV, alors qu'un seul contenait les quatre virus. En 2005, 100 nouveaux échantillons foliaires ont été recueillis aléatoirement de 11 739 plants de maïs présentant des symptômes. Des tests sérologiques ont montré que 50 % des échantillons étaient infectés par le MDMV et le SCMV; cependant, cinq échantillons étaient infectés par des combinaisons de deux ou trois des virus testés. Des infections par un seul virus parmi le MDMV, le SCMV, le BYDV-PAV et le JGMV ont été respectivement détectées dans cinq, trois, deux et quatre échantillons. La présence du MDMV a été confirmée par buvardage Western et par immunocapture suivie de transcription inverse et réaction en chaîne de la polymérase (IC-RT-PCR). Le SCMV a aussi été détecté par IC-RT-PCR. La présente étude est la première à signaler, en Turquie, la présence du SCMV et du JGMV dans le maïs

Characterisation of Alternaria radicina isolates and assessment of resistance in carrot (Daucus carota L.)

Alternaria radicina ist der Erreger der weltweit auftretenden Schwarzfäule an der Möhrenwurzel. Von Möhren- (Daucus carota) bzw. Petersilienblättern (Petroselinum crispum) wurden vier Alternaria spp. Isolate gewonnen und in Relation zu den Alternaria Arten A. radicina, A. carotiin­cultae und A. petroselini der Alternaria Sektion Radicina, charakterisiert und differenziert. Untersucht wurden Koloniewachstumskriterien, morphologische Merkmale und die Intensität der Sporulation. Typisch für A. radicina Isolate ist die Bildung gelber Pigmente auf angesäuer­tem Kartoffeldextroseagar (APDA). Die Pathogenität der Alternaria Isolate wurde durch Bioassays von Blattsegmenten eines Differenzial-Wirtspflanzensortiments bestehend aus vier Arten aus der Familie Apiaceae untersucht. Verschiedene Möhrensorten und eine Wildform wurden genutzt, um die Aggressivität der Pathogene zu charakterisieren. Die Krankheitssymptome wurden durch digitale Bildanalyse (Digital image analysis system, DIAS, LemnaTec, Deutschland) quantifiziert. Weiterhin konnte mit Hilfe des DAS-ELISA die Erregervermehrung im gesamten pflanzlichen Gewebe erfasst werden. Drei Isolate konnten als A. radicina identifiziert werden und eins als A. petroselini. Zwei A. radicina Isolate unterschiedlicher Aggressivität wurden genutzt, um die Resistenz eines 14 Genotypen umfassenden Möhrensortiments zu bewerten.Alternaria radicina is a fungal pathogen that causes the black rot disease of carrot. Four Alternaria spp. isolates associated with black rot symptoms collected from carrot (Daucus carota) and parsley (Petroselinum crispum) were characterised and differentiated in relation to the closely related Alternaria species A. radicina, A. carotiincultae and A. petroselini belonging to the Alternaria sect. Radi­cina. The Alternaria isolates were differentiated for their growth rates and colony margins. A typical feature of A. radicina isolates is the production of high amounts of yellow pigments on acidified potato dextrose agar (APDA). Furthermore, sporulation intensity and conidia morphology were determined to classify the potential new A. radi­cina isolates. The pathogenicity of the Alternaria isolates was determined by bioassays with detached leaves of four Apiaceae species. Different carrot cultivars and one wild relative were used to estimate aggressiveness of the isolates. The disease symptoms were quantified in bio­assays using a digital image analysis system (LemnaTec). Additionally, a DAS-ELISA with polyclonal antibodies was used to detect the development of fungal pathogens. As result of the morphological and molecular characteris­tics as well as the pathogenicity assay, three isolates were verified as A. radicina and one as A. petroselini. Finally, two isolates with different aggressiveness were used to screen a set of 14 carrot genotypes for resistance to A. radi­cina

Viruses in winter barley – is the production of this crop in Germany threatened by another soil-borne virus?

Der Wintergerstenanbau wird in Deutschland durch eine Reihe insekten- und pilzübertragbarer Viren bedroht. Die Situation kann sich zukünftig durch ein weiteres bodenbürtiges Virus verschärfen, das aus Gerstenpflanzen, die gegenüber den Erregern der Gelbmosaikvirose resistent waren, isoliert und auf diese rückübertragen werden konnte. In symptomtragenden Pflanzen waren stäbchenförmige Viruspartikeln mit ca. 180 und 300 nm Länge und einem Durchmesser von ca. 20 nm vorhanden, die sich mit goldmarkierten Furovirus-spezifischen Anti­körpern dekorieren ließen. Die serologischen Tests und vorläufigen molekularen Analysen weisen auf eine enge Verwandtschaft des neuen Gerstenvirus mit Isolaten des Soil-borne cereal mosaic virus bzw. Soil-borne wheat mosaic virus hin, die aber bisher in Deutschland nicht an Wintergerste sondern nur in Roggen, Triticale und Winter­weizen gefunden wurden. Weitere Untersuchungen müssen zeigen, welche geographische Verbreitung und wirtschaftliche Bedeutung dieses neue Virus für den Getreideanbau in Deutschland besitzt. Außerdem muss seine genaue Identität zu ähnlichen Furoviren, die in Frankreich bzw. Japan aus Gerste isoliert wurden, aufgeklärt werden.    The production of winter barley in Germany is threatened by a number of insect- and fungus- transmitted viruses. The situation is now worsened by the discovery of a new soil-borne virus. It was isolated from barley varieties possessing resistance to viruses of the barley yellow mosaic disease complex. The new virus has two sizes of rod-shaped virions that measure about 180 nm and 300 nm in length and 20 nm in diameter and can be decorated by immuno­gold labeling using selected furovirus-specific antibodies. Based on results of serological tests and preliminary mole­cular analysis, the new barley virus was closely related to isolates of Soil-borne cereal mosaic virus or Soil-borne wheat mosaic virus, two viruses hitherto only isolated in Germany from rye, triticale and winter wheat but never from winter barley. Further investigations will focus on the geographic distribution and relative importance of the new furovirus in Germany and on its identity to similar furoviruses isolated from barley in France and Japan.   &nbsp

In situ immunofluorescence localization: A method for rapid detection of Beauveria spp. in the rhizosphere of Quercus robur saplings

Zur biologischen Bekämpfung von Pflanzenschädlingen, z.B. Maikäfer-Engerlingen, in der Rhizosphäre von Eichen, Apfelbäumen oder Kiefern werden zunehmend entomopathogene Beauveria-Spezies eingesetzt. Für eine erfolgreiche Anwendung ist es wichtig, die Ausbreitung und Persistenz der ausgebrachten Pilze qualitativ und quantitativ zu erfassen. Die Bestimmung beider Größen durch Ausplattieren auf selektiven Nährmedien oder durch mole­kulare Methoden wie PCR ist mühsam und oft ungenügend. Ziel der vorliegenden Studie war daher, eine spezifische In-situ-Methode durch Immunfluoreszenzmarkierung von Beauveria spp. zu entwickeln, hier an jungen Feinwurzeln dreijähriger Stieleichen. Durch Anfärben mit dem unspezifischen Farbstoff Blankophor wurde sichtbar, dass alle untersuchten Feinwurzeln ein dichtes Netz von Bodenpilzen trugen. Polyklonale Beauveria-Antikörper markierten an nicht beimpften Wurzeln keinen dieser natürlich wachsenden Pilze. Mit Beauveria brongniartii beimpfte Wurzeln zeigten bis zu zehn Monate nach der Inokulation eine spezifische Markierung. Während die natürlich vorkommenden Rhizosphären-Pilze in den Interzellularräumen der Wurzelrinde wuchsen, waren Hyphen von inokulierter B. brongniartii nie im Wurzelgewebe zu finden, sondern nur oberflächlich auf der Rhizodermis. Diese Beobachtungen zeigen, dass B. brongniartii bei Eichenwurzeln nicht endophytisch wächst, und dass die verwendete Methode die Unterscheidung von B. brongniartii von der in der Eichen-Rhizosphäre lebenden Pilzflora ermöglicht. Immunfluoreszenzmarkierung, wie in der aktuellen Studie eingesetzt, kann eine nützliche Methode sein, um B. brongniartii in der Rhizosphäre nachzuweisen und quantitativ zu erfassen und somit eine Langzeitkontrolle von Schädlingen mit Entomopathogenen zu ermöglichen.For biological control of plant pests, e.g. cockchafer grubs, in the rhizosphere of oak, apple or pine trees, ento­mopathogenic Beauveria spp. are increasingly applied. For successful use, it is important to monitor the spread and persistence of the inoculated fungi, both qualitati­vely and quantitatively. The determination of both para­meters by plating on selective nutrient media or by mole­cular methods such as PCR of soil samples are quite laborious and often do not yield satisfactory results. Therefore, the aim of the present study was to develop a spe­cific in situ method using immunofluorescence labelling of Beauveria spp. growing on young fine roots of three-year old oak saplings. All fine roots investigated were covered with a dense net of soil rhizosphere fungi, as visua­lized by staining with the nonspecific dye blankophor. On non-inoculated roots, polyclonal Beauveria anti­bodies did not label any of these naturally growing fungi. Only samples of roots inoculated with Beauveria brongniartii displayed specific labelling up to ten months after inocu­lation. Whereas the natural rhizosphere fungi were detected growing in the intercellular space of the root cortex in an ectomycorrhiza-like manner up to the endodermis, hyphae of the inoculated B. brongniartii were never seen within the root tissue but only growing on the surface of the rhizodermis. These observations indicate that B. brongniartii does not grow endophytically, and that the method used allows to discriminate B. brongniartii from the resident fungal flora in the oak tree rhizosphere. Detection by immunofluorescence labelling employed in the current study may be a useful tool to follow B. brongniartii in experiments aimed at establishing the entomopathogen in the rhizosphere and to monitor its fate in long-term control of entomopathogens

Investigation of brown asparagus spears with specific consideration of Fusarium and virus infections in asparagus plantations of Saxony-Anhalt

Im Spargelanbau wird zunehmend von Braunverfärbungen berichtet, deren Ursache bisher nicht vollständig geklärt ist. Dagegen ist eine allgemein starke Belastung von Spargelanlagen mit Fusarium spp. und verschiedenen Viren, insbesondere dem Asparagus virus 1 (AV-1) bekannt. Ziel der Studie war es, aktuelle Informationen zum Auftreten von Braunverfärbungen sowie zur Befallssituation mit Fusarium spp. und Viren in kommerziell genutzten Spargel­anlagen Sachsen-Anhalts zu erhalten. Insgesamt wurden 429 Spargelstangen aus 14 verschiedenen Betrieben, 27 Anlagen und 7 Sorten untersucht. 60,4% der Stangen zeigten Symptome von Braunverfärbung, bei 28,4% der Proben konnte nach In-vitro-Inkubation Fusarium spp. nachgewiesen werden. ELISA-Untersuchungen zeigten in 92,8% der Stangen AV-1, in 31,9% das Asparagus virus 2 (AV-2) und in 84,6% der Proben das Cucumber mosaic virus (CMV). Das Arabis mosaic virus (ArMV) war lediglich in 3,5% der Proben nachweisbar, während das Tobacco streak virus (TSV) in keiner Probe gefunden wurde. Lediglich 2 Proben (0,5%) waren virusfrei. Befallsunterschiede waren zwischen den Spargelanlagen feststellbar, nicht aber zwischen den Sorten. Mögliche Zusammenhänge zwischen den verschiedenen untersuchten Krankheiten werden diskutiert.    Asparagus producers report about increasing asparagus browning of spears in the field. The reason is unknown. Contrary, a general strong infestation of asparagus with Fusarium spp. and viruses, especially the Asparagus virus 1 (AV-1) is known. The recent study was carried out to investigate the status quo of asparagus browning, infestation with Fusarium spp. and viruses within asparagus plantation in Saxony-Anhalt. A total of 429 spears obtained from 14 companies, 27 plantations and 7 asparagus cultivars were investigated. 60.4% of spears have been shown symptoms of browning and 28.4% Fusarium spp. after in vitro incubation. In 92.8% of spears AV-1 was observed via ELISA, in 31.9% the Asparagus virus 2 (AV-2) and in 84.6% the Cucumber mosaic virus CMV. The Arabis mosaic virus (ArMV) was detected in 3.5% of spears only, the Tobacco streak virus (TSV) in none of spears. Merely 2 spears (0.5%) were free of virus. Differences in the level of infestation were observed between the plantations but not between cultivars. Possible relations between the different diseases investigated are discussed.   &nbsp

Interaktionen zwischen Anbaubedingungen, Pilzbefall, Backqualität und Mykotoxinbelastung in der ökologischen Weizenproduktion

1. Feldversuche Die Winterweizensorten Arina und Capo wurden im Versuchsjahr 2002/2003 auf insgesamt 12 Standorten im Ökologischen Anbau als Reinbestände und als Sortenmischung angebaut. Das Versuchsjahr war extrem trocken, weshalb kein relevanter Krankheitsbefall zu verzeichnen war. Die Erträge variierten je nach Standort von 26 bis 53 dt/ha wobei Capo deutlich ertragsstärker war als Arina. Die Mischung brachte im Schnitt 3% mehr Ertrag als erwartet und war im Ertrag deutlich stabiler. Dies war auf die stärkere Konkurrenzkraft der Sorte Capo an fast allen Standorten zurückzuführen. Arina übertraf Capo signifikant im Rohprotein (RP) (12.9 versus 12.2%) und Feuchtklebergehalt (FK) (29.8 versus 25.3%), was auch im Backvolumen reflektiert wurde. Während bei Arina RP und FK mit dem Backvolumen mittelmäßig korrelierten (R2=0.45), bestand keinerlei Zusammenhang zwischen diesen Parametern bei Capo. Im Gegensatz dazu war der Zusammenhang in der Mischung so stark wie bei Arina. Die Mischung verhielt sich insgesamt wie erwartet, konnte aber stärker von verbesserten Standortbedingungen profitieren als die beiden Einzelsorten. In einem Exaktversuch wurden 8 Sorten und 12 Mischungen auf Ertrag und Backqualität nach zwei Vorfrüchten getestet. Wie in den Praxisversuchen entsprachen die Mischungen den Erwartungen oder übertrafen sie leicht, aber nicht signifikant. Die Ergebnisse legen nahe, dass Sortenmischungen mindestens so gut, wenn nicht besser zur Erzeugung von Qualitätsweizen geeignet sind. . 2. Serologischer Fusarien- und Mykotoxinnachweis Serologische Testmethoden, die bereits erfolgreich für die Bewertung der Resistenz von Getreidegenotypen nach künstlicher Inokulation mit Fusarium-Isolaten eingesetzt werden konnten, wurden für die Prüfung von insgesamt 164 Weizenproben aus dem Ökoanbau angewandt. Die Untersuchungen ergaben einen insgesamt sehr geringen Fusarium-Befall. Der Gehalt an Fusarium-Exoantigenen (ExoAg) sowie die Kontamination mit den Mykotoxinen DON und ZEA lagen bei den untersuchten Proben in der Regel unterhalb der Nachweisgrenzen der jeweiligen Testsysteme. Eine Analyse der in Weizenkörner nachweisbaren Antigene ergab, dass es sich hierbei hauptsächlich um glykosilierte Proteine handelt, die infolge eines Befalls mit Fusarium-Arten gebildet werden. Für den Nachweis von Mykotoxinen können die Testsysteme „Ridascreen DON“ und "Ridascreen Zearalenon“ empfohlen werden

Detection and growth of endophytic entomopathogenic fungi in dicot crop plants

Der Nachweis und die Verbreitung pilzlicher Endophyten in Pflanzen wird üblicherweise 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 Pflanzenoberfläche und innerhalb des Gewebes durch Licht- und Fluoreszenzmikroskopie von mit verschiedenen Farbstoffen behandelten Blattproben untersucht oder, um die Spezifität der injizierten Endophyten zu gewährleisten, mit primären polyklonalen und sekundären FITC-konjugierten Antikörpern. 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 Blätter infiltriert wurden, schienen sie trotzdem nur auf der Blattoberfläche zu keimen. Die erfolgreiche Pilz-Re-Isolierung aus Blättern von B. napus, die mit B. bassiana, Isaria fumosorosea oder Metarhizium anisopliae inokuliert wurden, bewies ein Überdauern dieser Entomopathogene im Gewebe für mindestens zwei Wochen. Bildung brauner Niederschläge 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 Verfügbarkeit von Nährstoffen im pflanzlichen Interzellularraum und die Abwesenheit von Zellwand- und Zell­membran-abbauenden pilzlichen Enzymen als wachstumsbegrenzende Faktoren hindeutet. Daten über die endo­phytische Kolonisierung sollten daher allgemein jeweils durch histologische Nachweise von Art und Ausmaß des Pilzwachstums im Wirtsgewebe unterstützt werden.The presence and distribution of fungal endophytes in plants is commonly assessed by re-isolation on agar media or detection by PCR-techniques. Histological studies on the process of colonization of the host plant have only scarcely been performed. In the present study, the development of entomopathogenic fungi on the plant surface and inside the tissue was examined by light and fluorescence microscopy of leaf samples treated with vari­ous dyes or, to guarantee the specificity of injected endophytes, with primary polyclonal and secondary FITC-conjugated antibodies; diaminobenzidine-tetra­hy­dro­chloride (DAB) was applied as stress test for the detec­tion of hydrogen peroxide. Four species of entomopathogenic fungi were studied and compared with three phytopathogenic fungal species. The host plants were oilseed rape (Brassica napus), faba bean (Vicia faba), and cucumber (Cucumis sativus).When blastospores of selected four fungal species were infiltrated into B. napus leaves they appeared to germinate only on the leaf surface, but not within the mesophyll. Successful re-isolation from B. napus inoculated with B. bassiana, Isaria fumosorosea or Metarhizium anisopliae showed that these entomopathogens were able to persist in the tissue for at least two weeks. Formation of brown precipitates after leaf treatment with DAB in the presence of B. bassiana indicated the production of hydro­gen peroxide by B. napus but not by V. faba. Overall, the results indicate a lower endophytic colonization than could have been expected from the literature, suggesting nutrient availability in the plant intercellular space and absence of cell wall and cell membrane degrad­ing fungal enzymes as fungal growth-limiting factors. It is concluded that data on endophytic colonization should generally be supported by histological evidence of the kind and amount of fungal growth in the host tissue