Institut für Pflanzenschutz
Jahresbericht 2022 – Bakteriologie

Bakterien können zahlreiche schwere Krankheiten an Kulturpflanzen auslösen. Eine exakte Diagnose sowie die genaue Identifizierung der Organismen, die die Schädigung ausgelöst haben, ist nicht nur für Bekämpfungs- und Vorbeugungsmaßnahmen von großer Bedeutung – auch und besonders für die Einhaltung von Regelungen zur Pflanzengesundheit auf EU-Ebene sowie für Ein- und Ausfuhr müssen Krankheitserreger genau identifiziert werden (Hoheitsvollzug).
An der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft ist die Arbeitsgruppe IPS 2b zuständig für die Diagnose bakteriell bedingter Krankheiten an Kulturpflanzen aus Landwirtschaft und Gartenbau.

Akkreditierung des Diagnoselabors

Im Rahmen der Qualitätssicherung in den Laboren der LfL ist das bakteriologische Diagnoselabor in der Lage, die Untersuchungen auf praktisch sämtliche relevanten bakteriellen Schadorganismen mittels durch die DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle) akkreditierter Prüfverfahren durchzuführen. Dies entspricht den Anforderungen der EU, wonach eine Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025 für alle Labore verpflichtend ist, die amtliche Kontrollen und Tests im Bereich Pflanzengesundheit durchführen. Die Akkreditierung stellt sicher, dass ein Labor den Richtlinien zur Qualitätssicherung folgt. Akkreditierte Verfahren im bakteriologischen Labor beinhalten klassische mikrobiologische ebenso wie antikörperbasierte (serologische) und molekularbiologische (PCR-) Methoden, sowohl für den Nachweis direkt in Pflanzen als auch für die genaue Identifizierung von Bakterien-Reinkulturen.
Die in unserem Labor verwendeten Nachweismethoden für Bakterien werden ständig verbessert und aktualisiert, neue Verfahren werden bei Bedarf etabliert und validiert.

Detaillierte Informationen zu Ablauf der Diagnose und Labormethoden an der LfL, sowie zur Probeneinsendung

Aus einem Pflanzenstängel austretende Bakterienmassen

Aus einem Pflanzenstängel austretende Bakterienmassen

Biochemische Tests zur Identifizierung von Bakterien-Isolaten

Bakterien-Isolaten ("Bunte Reihe")

Nachweis pflanzenpathogener Bakterien im Jahr 2022

Im Jahr 2022 wurden im Labor der Arbeitsgruppe IPS 2b insgesamt 679 Proben aus Landwirtschaft und Gartenbau auf bakterielle Erkrankungen untersucht. Wie in den untenstehenden Tabellen dargestellt, konnte an 28 verschiedenen Kulturen (Pflanzenarten) sowie in Gewässerproben 2022 ein Befall/ Besatz mit einer oder mehreren pathogenen Bakterienarten festgestellt werden. Insgesamt 24 verschiedene Bakterienarten (bzw. Unterarten oder Pathovare) wurden dabei nachgewiesen. Außerdem wurden 35 Insektenproben als vermutete Vektoren bakterieller Pflanzenkrankheiten untersucht.
Nachweis pflanzenpathogener Bakterien an Zierpflanzen, Zier- und Forstgehölzen
WirtspflanzeErreger
Eiche (Quercus petraea)*Brenneria goodwinii, Rahnella victoriana*
Pelargonie (Pelargonium sp.)Pseudomonas corrugata
Rosskastanie (Aesculus spp.)Pseudomonas syringae pv. aesculi
Storchschnabel (Geranium sp.)Xanthomonas sp.
Weißdorn (Crataegus spp.)Erwinia amylovora
Zwergmispel (Cotoneaster sp.) Erwinia amylovora
* Untersuchung in Zusammenarbeit mit der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft und der Staatlichen Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft Sachsen
Nachweis pflanzenpathogener Bakterien an Gemüse- und Gewürzpflanzen sowie landwirtschaftlichen Kulturen
WirtspflanzeErreger
Bohne (Phaseolus vulgaris)Xanthomonas phaseoli
Gurke (Cucumis sativus)Pseudomonas syringae
Hirse (Sorghum bicolor)Pseudomonas syringae pv. syringae
Ingwer (Zingiber officinale)Ralstonia pseudosolanacearum
Karotte (Daucus carota)Candidatus Liberibacter solanacearum
Kartoffel (Solanum tuberosum) Pectobacterium brasiliense, P. parmentieri, Dickeya sp.
Petersilie (Petroselinum crispum)Erwinia persicina / rhapontici, Pseudomonas syringae, Ps. viridiflava
Petersilie (Wurzelpetersilie) (P. crispum)Erwinia persicina /rhapontici
Sellerie (Apium graveolens)Pectobacterium sp.
Soja (Glycine max)Pseudomonas savastanoi pv. glycinea
Sommergerste (Hordeum vulgare)Pseudomonas syringae pv. atrofaciens
Weißkohl (Brassica oleracea capitata var. alba)Xanthomonas campestris
Winterroggen (Secale cereale)Pseudomonas syringae
Zuckerrübe (Beta vulgaris subsp. vulgaris)SBR (Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus)
Zwiebel (Allium cepa)Burkholderia gladioli
Nachweis pflanzenpathogener Bakterien an Obstgehölzen
WirtspflanzeErreger
Apfel (Malus domestica)Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae
Birne (Pyrus communis)Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae
Haselnuss (Corylus avellana)Pseudomonas syringae, Xanthomonas arboricola pv. corylina
Kirsche (Prunus avium)Pseudomonas syringae
Pflaume, Zwetschge (Prunus domestica)Pseudomonas syringae pv. morsprunorum, Ps. syringae pv. syringae
Quitte (Cydonia oblonga)Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae pv. syringae
Walnuss (Juglans regia)Xanthomonas arboricola pv. juglandis
Nachweis pflanzenpathogener Bakterien in anderen Substraten
SubstratErreger
Wasserproben/ FließgewässerRalstonia solanacearum
Zikaden (Schilf-Glasflügelzikaden, Pentastiridius leporinus)SBR (Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus)

Untersuchungen auf geregelte bakterielle Schaderreger

Im Zusammenhang mit phytosanitären Kontrollen von Pflanzensendungen für Im- und Export, sowie im Rahmen von Monitorings, Kontrollen von Pflanzenbeständen und Verdachtsproben wurden in Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen von IPS 4 (Pflanzengesundheit und Quarantäne) auch 2022 regelmäßig Proben auf bakterielle Quarantäne-Schaderreger bzw. anderweitig geregelte Schädlinge gemäß Pflanzengesundheitsverordnung untersucht.
Gemäß der EU-Verordnung 2016/2031 über Maßnahmen zum Schutz vor Pflanzenschädlingen ("Pflanzengesundheitsverordnung") können Schaderreger in die die Kategorien Unionsquarantäneschädlinge, Prioritäre Schädlinge, Unionsgeregelte Nicht-Quarantäneschädlinge (RNQPs) und Schutzgebiet-Quarantäneschädlinge fallen, die alle die genaue Identifizierung des vorliegenden Schaderregers erfordern. Solche Erreger unterliegen unterschiedlichen amtlichen Überwachungs- und Bekämpfungsmaßnahmen, die verhindern sollen, dass sie in die EU eingeschleppt oder dort verbreitet werden bzw. bei Befall erhebliche wirtschaftliche Schäden verursachen.

Die Ergebnisse der Untersuchungen auf Quarantäne- oder andere geregelte Schädlinge wurden bei Bedarf an die zuständigen Arbeitsgruppen von IPS 4 weitergeleitet:

Pflanzengesundheit und Quarantäne

a) Unionsquarantäneschädlinge

Das bakteriologische Labor der LfL hat seit 2020 den Status einer Quarantänestation gemäß EU-Verordnung 2016/2031, der sicherstellt, dass das Labor bestimmte Anforderungen erfüllt, die die Ausbreitung von Unionsquarantäneschädlingen verhindern, wie z.B. die entsprechende fachliche Eignung des Personals oder die Möglichkeit zur physischen Isolation der in Quarantäne oder unter Verschluss zu haltenden Schädlinge. Das Labor darf somit auch amtliche Tests mit Pflanzen, Pflanzenerzeugnissen, sonstigen Gegenstände oder Schadorganismen durchführen, für die innerhalb der EU ein Einfuhr- oder Verbringungsverbot besteht. Im Jahr 2022 wurden insgesamt 259 Untersuchungen auf Befall mit Unionsquarantäneschädlingen gemäß Durchführungsverordnung (EU) 2019/2072 durchgeführt.
Petrischale mit einer GewässerprobeZoombild vorhanden

Nachweis von Ralstonia solanacearum

Untersuchungen an Kartoffeln
Einen Schwerpunkt bildeten 2022 wieder die in enger Zusammenarbeit mit IPS 4b durchgeführten Untersuchungen von Kartoffeln (Pflanzgut, Speise- und Wirtschaftskartoffeln, Zuchtmaterial) auf die Erreger der Schleim- (Ralstonia solanacearum) und Ringfäule (Clavibacter sepedonicus), die beide Unionsquarantäneschädlinge nach der Pflanzengesundheitsverordnung darstellen (insgesamt 210 Proben). 78 Proben hiervon waren Wasserproben aus bayerischen Fließgewässern oder Brunnen, einige weitere bestanden aus anderen Substraten (Klärschlamm, Wildpflanzenproben), die auf Ralstonia solanacearum untersucht werden mussten. Insgesamt 31 Gewässerproben wurden positiv auf Ralstonia solanacearum getestet, was relevant für die Allgemeinverfügungen ist, welche die Entnahme von Wasser zur Beregnung von Kartoffeln und Tomaten aus den entsprechenden Gewässerabschnitten untersagen. In Kartoffeln sowie allen anderen Proben konnte keiner der Erreger gefunden werden (siehe auch den Bericht der Arbeitsgruppe IPS 4b).

Quarantänebakteriosen der Kartoffel Externer Link

Untersuchung von Ingwer auf Ralstonia
Auch Ingwer stellt eine Wirtspflanze für Arten des Ralstonia solanacearum-Artkomplexes dar. Aufgrund vereinzelter Funde des Erregers in Ingwer-Anbauversuchen in Deutschland werden auch in Bayern Ingwer-Importe und Verdachtsproben auf Ralstonia untersucht. In 2 von 4 untersuchten Import-Proben wurde dabei R. pseudosolanacearum nachgewiesen. Der Erstnachweis von R. pseudosolanacearum an Ingwer in Deutschland erfolgte 2021 in einem Gewächshaus in Hessen. Die dortigen Pflanzen waren aus Ingwerrhizomen gezogen worden, die ursprünglich für den Konsum importiert worden waren. Es gibt also konkrete Hinweise auf das Risiko einer Einschleppung von R. pseudosolanacearum durch Rhizome von Konsum-Ingwer (sowie Kurkuma), sofern diese als Pflanzgut genutzt werden. Auch in Bayern wird seit einigen Jahren von vielen Betrieben Ingwer angebaut, wobei u.U. kein zertifiziertes Pflanzgut zur Verfügung steht. Gemäß den Empfehlungen des Julius-Kühn-Instituts sollen an einem Teil des importierten Ingwers Schnittkontrollen sowie Latenztestungen bei der Einfuhr durchgeführt werden. Die im Zuge dessen in Bayern untersuchten Ingwer-Chargen waren komplett für die Verarbeitung (Saftherstellung) bestimmt, so dass im konkreten Fall keine Gefahr einer Ausbreitung des Erregers über Pflanzgut bestand. Anbauer müssen sich jedoch des möglichen Risikos eines Anbaus von Konsum-Ware bewusst sein.
Weitere Untersuchungen
Daneben wurden 15 Proben von Mais-Saatgut für Ein- und Ausfuhr auf den Erreger der Bakterienwelke Pantoea stewartii subsp. [ii]stewartii[/i]untersucht, und Exporte von Obstgehölzen (Gattung Prunus) sowie einige weitere Verdachts- bzw. Monitoring-Proben mussten auf das Feuerbakterium Xylella fastidiosa untersucht werden. Positive Fälle traten hier keine auf.

b) Regulated non-quarantine pests: RNQPs

Viele Erreger gelten gemäß EU-Pflanzengesundheitsverordnung zwar nicht als Quarantäneschaderreger im engeren Sinne, sie sind gemäß der Verordnung bei Vermarktung und Einfuhr dennoch als geregelt zu betrachten, da ihr Auftreten bei diesen Pflanzen "nicht hinnehmbare wirtschaftliche Folgen in Bezug auf die vorgesehene Verwendung" hätte. Sie treten im Gebiet der EU bereits mehr oder weniger regelmäßig auf und fallen unter die Bezeichnung "Geregelte Nicht-Quarantäne Schädlinge" (regulated non-quarantine pests, RNQPs). Auch diese sind in der Durchführungsverordnung (EU) 2019/2072 gelistet.
Streng genommen fallen die Erreger nur dann unter die entsprechenden Regelungen, wenn es sich um kommerzielles Vermehrungsmaterial, Pflanzgut o.ä. handelt und die Untersuchungen somit in den Bereich des Hoheitsvollzuges fallen. Ungeachtet dessen, ob für die analysierten Pflanzen die genauen Spezifikationen der Durchführungsverordnung gelten (d.h. unabhängig vom tatsächlichen Verwendungszweck), sind im Folgenden einige Schwerpunkte der Untersuchungen auf RNQPs dargestellt.
Schwerpunkte 2022
Den größten Anteil hatten 2022 die Untersuchungen von Haselnuss-Sträuchern auf Xanthomonas arboricola pv. corylina. Hier wurden wie in den vergangenen Jahren an zahlreichen Proben Befall festgestellt. Zuchtmaterial von Steinobst (Kirsche, Zwetschge) wurde auf Befall mit Pseudomonas syringae pv.morsprunorum bzw. Xanthomonas arboricola pv. pruni untersucht und kommerzielles Saatgut von Möhre auf Candidatus Liberibacter solanacearum.
Auch der weithin bekannte Feuerbrand (Erwinia amylovora) der Kernobstgehölze gehört, was kommerzielles Vermehrungsmaterial angeht, zu den RNQPs. Dieser Erreger wird in einem separaten Abschnitt behandelt (siehe unten).
Pectobacterium- und Dickeya-Arten an Kartoffeln sind ebenfalls als RNQPs anzusehen, sofern es sich bei dem Material um Pflanzgut handelt. Auch 2022 wurden zahlreiche Kartoffel-Proben auf Befall mit diesen Schwarzbeinigkeits- bzw. Nassfäuleerregern untersucht. Hierbei handelte es sich in der Regel um Züchtungsmaterial aus frühen Zuchtstufen.

Folgende RNQPs konnten im Jahr 2022 in Proben unterschiedlicher Herkunft (unabhängig vom tatsächlichen Verwendungszweck der untersuchten Partien) im bakteriologischen Labor nachgewiesen werden:

  • Feuerbrand (E. amylovora)
  • Pectobacterium spp. (P. brasiliense, P. atrosepticum, P. parmentieri) (Kartoffeln)
  • Dickeya spp. (Kartoffeln)
  • syringae pv. syringae (Apfel, Birne, Quitte)
  • Xanthomonas pv. corylina (Haselnuss)
  • Xanthomonas arboricola pv. juglandis (Walnuss)
  • Candidatus Liberibacter solanacearum (Möhrensaatgut)
  • Pseudomonas syringae pv. morsprunorum (Zwetschge)
  • Xanthomonas phaseoli (Saatgut der Schwarzen Bohne)

Feuerbrandsituation in Bayern 2022

Zahlreiche Feuerbrand-Verdachtsmeldungen, vor allem aus Haus- und Kleingärten sowie aus Streuobstanlagen und städtischem Grün, erreichten 2022 das bakteriologische Labor. Insbesondere eine Anfang August von der LfL herausgegebene Pressemitteilung, die große Resonanz in einschlägigen Print- und Online-Veröffentlichungen sowie bei TV und Rundfunk fand, führte zu einem vergleichsweise hohen Anfall von eingesandten Verdachtsproben.
Zahlreiche Feuerbrand-Verdachtsmeldungen, vor allem aus Haus- und Kleingärten sowie aus Streuobstanlagen und städtischem Grün, erreichten 2022 das bakteriologische Labor. Insbesondere eine Anfang August von der LfL herausgegebene Pressemitteilung, die große Resonanz in einschlägigen Print- und Online-Veröffentlichungen sowie bei TV und Rundfunk fand, führte zu einem vergleichsweise hohen Anfall von eingesandten Verdachtsproben.

Zahlreiche Feuerbrand-Fälle 2022 in Bayern – Pressemitteilung der LfL zum Feuerbrand

Laborprobe einer Quitte mit typischen Feuerbrand-Symptomen

Quittenzweig mit Feuerbrandbefall

Massiv mit Feuerbrand (<i>Erwinia amylovora</i>) befallene Quitte

Mit Feuerbrand befallene Quitte

Insgesamt wurden von März bis Oktober 2022 168 eingegangene Proben auf Feuerbrand untersucht, von denen sich knapp die Hälfte als positiv erwies. Dies ist ein deutlich höherer Anteil an positiven Proben als in den vorangegangenen Jahren, bei ebenfalls deutlich erhöhter Probenzahl. Der größte Anteil positiver Befunde war dabei bei der Quitte zu verzeichnen (43 von 51), bei Apfel und Birne waren jeweils etwa 30 % der untersuchten Proben positiv. Außerdem wurde an mehreren Weißdorn- sowie einer Cotoneaster-Probe Feuerbrand nachgewiesen.
Die meisten Verdachtsmeldungen sowie die in der Folge meisten positiven Fälle stammten aus Mittelfranken, wobei diese Häufung hauptsächlich auf die dortige intensive Behandlung des Themas in der Tagespresse zurückzuführen gewesen sein dürfte. Auch in allen anderen bayerischen Regierungsbezirken wurde Feuerbrandbefall regelmäßig nachgewiesen.
Der Feuerbrand-Erreger (Erwinia amylovora) ist aufgrund der weiterhin gültigen Feuerbrandverordnung von 1985 meldepflichtig. Andererseits hat der Erreger 2019 seinen Quarantäne-Status verloren, da er in der EU, ebenso wie in Deutschland und Bayern bereits weit verbreitet ist. Er gilt für kommerzielles Vermehrungsmaterial seiner Wirtspflanzen als RNQP (siehe oben). Somit erfolgen de facto für die allermeisten der gemeldeten (positiven) Fälle in Haus- und Kleingarten und sonstigen Flächen keine behördlichen Maßnahmen, wie es ursprünglich in der Verordnung vorgesehen wäre. Es werden lediglich dringende Empfehlungen gegeben, wie mit den infizieren Pflanzen umzugehen ist (d.h. Rückschnitt, ggf. Rodung und fachgerechte Entsorgung, Dekontamination der Werkzeuge).

Detaillierte Hinweise hierzu finden sich u.a. in einer von der LfL herausgegebenen Informations-Broschüre

Die Erfahrungen 2022 zeigen sehr deutlich, dass Feuerbrand noch immer eine der unter Hobbygärtnern bekanntesten (bakteriellen) Pflanzenkrankheiten ist und eine hohe Bereitschaft in der Bevölkerung zur Mithilfe bei Eindämmung und Verhinderung von Infektionen besteht. Die offiziell noch gültige Meldepflicht ist weithin bekannt und führte im Nachgang zu der veröffentlichten Pressemitteilung zu zahlreichen Rückmeldungen besorgter Gärtner. Im Sinne des Schutzes der Flächen bayerischer Obstbauern vor Feuerbrandbefall ist dies eine wichtige und hilfreiche Erkenntnis. Insbesondere die amtliche Obstbau-Beratung kann hieraus wertvolle Schlüsse über die jeweilige Feuerbrand-Situation in Bayern ziehen.

Projekt zu SBR (Syndrome Basses Richesses) der Zuckerrübe

Schilf-Glasflügelzikaden in kleinen LaborgefäßenZoombild vorhanden

Glasflügelzikaden werden auf SBR-Erreger analysiert

Das Syndrome Basses Richesses ("SBR": Syndrom des niedrigen Zuckergehalts) ist eine Bakteriose der Zuckerrübe, die sich in den vergangenen Jahren auch in Bayern in zahlreichen Anbaugebieten stark ausgebreitet hat. Mit ihr einher gehen schwere Einbußen in Ertrag und Qualität. Der Erreger wird von der Schilf-Glasflügelzikade übertragen, deren Lebenszyklus stark an landwirtschaftliche Fruchtfolgen von Zuckerrüben und Winterweizen angepasst ist. Bisher sind in der Praxis keine wirksamen Bekämpfungsmöglichkeiten bekannt. Die Zikaden sind mit der klassischen Applikation von Blattinsektiziden nicht ausreichend zu bekämpfen.
Das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF) fördert daher ein Forschungsprojekt an der LfL zur Entwicklung von Bekämpfungsstrategien, bei dem in Zusammenarbeit mit dem Verband Fränkischer Zuckerrübenbauer e.V. alternative Methoden und ackerbauliche Verfahren untersucht werden sollen: "Monitoring und Entwicklung von Verfahren zur Kontrolle von Schilf-Glasflügelzikaden und 'SBR' im Zuckerrübenanbau". Das Projekt knüpft direkt an das Vorgänger-Vorhaben "Entwicklung von Bekämpfungsverfahren zur Kontrolle von Schilf-Glasflügelzikaden und der von diesem Vektor übertragenen bakteriellen Zuckerrübenkrankheit SBR" an, das von April 2021 bis März 2022 bearbeitet wurde.

Weitere Informationen zum Projekt "Entwicklung von Bekämpfungsverfahren zur Kontrolle von Schilf-Glasflügelzikaden und der von diesem Vektor übertragenen bakteriellen Zuckerrübenkrankheit SBR"

Die Arbeitsgruppe Bakteriologie wird im Anschlussprojekt (01.10.2022 bis 31.03.2025) neben der Federführung insbesondere mit der Labordiagnostik an Feldproben befasst sein. Eingehende Zikaden-, Zuckerrüben- und sonstige Proben aus den Feldversuchen werden mittels PCR auf ihre Besiedelung mit dem SBR-Erreger Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus sowie Stolbur-Phytoplasmen untersucht.

Neu etablierte Methode zur DNA-Extraktion

Bildschirmfoto der AnalsyeZoombild vorhanden

Agarose-Gel zur Überprüfung der DNA-Extraktionsmethode

Aufgrund unseres Anspruchs, die verwendeten Nachweismethoden für Bakterien ständig zu verbessern und zu aktualisieren, konnte 2022 u.a. ein neues Verfahren zur DNA-Extraktion für die anschließende PCR-Analyse in unserem Labor etabliert bzw. hinsichtlich Nachweisempfindlichkeit und rationellem Zeit- und Ressourceneinsatz optimiert werden. Im Sinne der Qualitätssicherung ist es dabei entscheidend, dass die eingesetzten bzw. verbesserten Verfahren hinreichend validiert werden und sich somit als geeignet erweisen, den gesuchten Schaderreger eindeutig nachzuweisen.
Für den Einsatzbereich der Kartoffeluntersuchungen auf Ring- und Schleimfäule (Clavibacter sepedonicus und Ralstonia solanacearum) konnte ein neues, wesentlich schnelleres und wirtschaftlicheres DNA-Extraktionsverfahren ("Quick Extract"-Verfahren) validiert und die Ergebnisse im wissenschaftlichen Journal der European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO) veröffentlicht werden. Das Verfahren kann auch für einen Großteil sämtlicher anderer Proben verwendet werden, die im bakteriologischen Labor zur DNA-Extraktion anfallen. Dies zeigen die Verifizierungsversuche, die im Zuge der Bearbeitung von Proben laufend durchgeführt werden.
Nechwatal J, Theil S (2022) A rapid DNA extraction method for the detection of Clavibacter sepedonicus and Ralstonia solanacearum in potato samples in a multiplex PCR assay. EPPO Bulletin 52, 712-717.