Arbeitsgemeinschaft Phytonematologie am JKI
Die Organismen - Bedeutung von Nematoden in der Landwirtschaft
Pflanzenparasitäre Nematoden verursachen weltweit erhebliche Ertragsausfälle an landwirtschaftlichen, gärtnerischen und forstlichen Kulturpflanzen. Die pflanzenparasitären Nematoden entziehen den Pflanzen Nährstoffe, verursachen Verwundungen, übertragen Krankheitserreger, schwächen die pflanzliche Abwehr oder führen zu unspezifischen Abwehrreaktionen der betroffenen Pflanzen.
Die Mission – Kompetenz durch innovative Forschung an Nematoden
Die Arbeitsgemeinschaft Phytonematologie des JKI verfolgt mit seiner Forschung das Ziel, die Politik zu beraten sowie der Land- und Forstwirtschaft neue Konzepte und Methoden für ein nachhaltiges Management von pflanzenparasitären Nematoden zur Verfügung zu stellen.
Folgende Forschungsthemen stehen zurzeit im Fokus
Nematoden und Mikrobiom: Pflanzen unterhalten ein eigenes Mikrobiom im Wurzelbereich, das vor pflanzenparasitären Nematoden schützen kann. Wir klären die Mechanismen auf, insbesondere die Anheftung von Mikroben an die Oberfläche der Nematoden und die mikrobielle Induktion der pflanzlichen Abwehr. Ein gezieltes Management des Bodenlebens soll die Kulturpflanzen weniger anfällig machen.
Neue Nematoden: Wir analysieren und bewerten das Risiko invasiver Arten. Ihr Schadpotential sowie die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Verhinderung der Einschleppung und Verbreitung wird untersucht. Methoden zur Diagnose werden entwickelt.
Populationen: Innerhalb einer Art unterscheiden sich Nematoden je nach ihrer Herkunft. Molekular differenzierbare Populationen werden hinsichtlich ihrer Schadwirkung, ihrer Präferenz für bestimmte Wirtspflanzen und ihrer Reaktion auf Bekämpfungsstrategien verglichen.
Resistenzprüfung: Wir entwickeln und validieren Systeme zur Prüfung der Resistenz oder Toleranz von Kulturpflanzen gegenüber Pflanzenparasitäre Nematoden, z. B. bei Sorten von Zuckerrüben, Kartoffeln oder Zwischenfrüchten. Durch Anbau resistenter Sorten werden Resistenz-brechende Populationen selektiert. Wir charakterisieren solche neuen Virulenztypen von Kartoffelzystennematoden und suchen Resistenzquellen zur Züchtung neuer Kartoffelsorten.
Resterde: Bei der industriellen Verarbeitung von Kartoffeln und Zuckerrüben fallen jährlich mehr als 1 Million Tonnen an Resterde an. Gegenwärtig erproben wir Verfahren, um diese Resterde von Kartoffelzystennematoden und weiteren Schaderregern der Kartoffel zu dekontaminieren. Zudem werden Verfahren zur Ermittlung der Lebensfähigkeit der Zysten erprobt.
Künstliche Intelligenz: Ziel eines vom Bundesforschungsministerium BMBF geförderten Projekts ist die Entwicklung eines digitalen Bildauswertungsverfahrens zur Quantifizierung und phänotypischen Charakterisierung von Nematoden.
Ansprechpartner
apl. Prof. Dr. Johannes Hallmann (Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik)
Nematoden in Gemüse und Sonderkulturen:
Morphologische Bestimmung & Taxonomie, Verbreitung von Nematoden, Schadschwellen, Wirtspflanzenspektrum
Dr. Holger Heuer (Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik)
Molekulare Nematologie und Interaktion mit Mikroorganismen:
Molekulare Bestimmung, Charakterisierung von Populationen, Epidemiologie, mikrobielle Antagonisten, Mikrobiom, pflanzliche Abwehr
Dr. Jan Henrik Schmidt (Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik)
Nematoden als Bioindikatoren:
Bestimmung pflanzenparasitärer und freilebender Nematoden, Nachhaltige Anbauverfahren, Deutsche Nematodensammlung
Dr. Sebastian Kiewnick (Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland)
Nematoden im Ackerbau:
Resistenzbewertung von Kulturpflanzen, Regulierung und Bekämpfung, Genom, Transkriptom
Dr. Matthias Daub (Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland)
Heterodera schachtii, Ditylenchus dipsaci:
Integrierte Bekämpfungsverfahren, Schadprognose-Modelle, Feldökologie, Ferndiagnosetechniken, digitale Bildanalyse
Dr. Stephan König (Institut für nationale und internationale Angelegenheiten der Pflanzengesundheit)
Neue und geregelte Nematoden:
Nationales Bekämpfungsprogramm Globodera, phytosanitäre Maßnahmen, Globalisierung, Klimawandel, Risikobewertung, Laborvergleichsuntersuchungen, molekulare Diagnostik von geregelten Nematoden
Dr. Björn Hoppe (Institut für nationale und internationale Angelegenheiten der Pflanzengesundheit)
Gehölznematoden:
Bursaphelenchus xylophilus, Populationsdynamik & Pathogenität, phytosanitäre Behandlungsverfahren, Management, Globalisierung, Klimawandel, nationales Monitoring
Behördliche Aufgabender Phytonematologie am JKI
- Beratung der Politik auf nationaler und internationaler Ebene zu nematologischen Fragestellungen (z. B. hinsichtlich Richtlinien und Verordnungen zur Bekämpfung von Quarantänenematoden)
- Prüfung und Bewertung der Widerstandsfähigkeit (Resistenz/Toleranz) von Kulturpflanzen
- Nationales Referenzlabor für geregelte Nematoden, Organisation von Eignungsprüfungen/ Laborvergleichsuntersuchungen
- Diagnose von Quarantäne- und anderen Nematoden, ab 2022 akkreditiert nach EN ISO/IEC 17025:2017
- Koordination pflanzengesundheitlicher Maßnahmen in Zusammenarbeit mit den Bundesländern z. B. bezüglich Monitorings sowie Umsetzung amtlicher Bekämpfungsprogramme
- Mitarbeit bei der Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln und nematiziden Wirkstoffen im Rahmen des Zulassungsverfahrens
- Berichterstattung an die EU-Kommission und die Mitgliedsstaaten über Quarantänenematoden
- Erarbeitung nationaler und internationaler Regelungen und Standards zu Quarantäne-Nematoden
- Mitarbeit: European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO), International Plant Protection Convention (IPPC), European Food Safety Authority (EFSA)
