Etablierung eines Blatt-Testsystems zur Beurteilung der Toleranz von Hopfen gegenüber Falschem Mehltau

Um fundierte Aussagen zur Peronospora-Toleranz einzelner Sämlinge oder Sorten zu ermöglichen, soll ein standardisiertes Testsystem mit abgeschnittenen Blättern (detached leaf assay) im Labor etabliert werden, mit dem die Toleranz bzw. Anfälligkeit gegenüber Peronospora zuverlässig und genau abgeschätzt werden kann. Hierbei wird nur die Toleranz gegenüber der sog. Sekundärinfektion erfasst, d.h. wie widerstandsfähig bzw. anfällig sich der Hopfen gegenüber den Zoosporangien des Pilzes zeigt, die von außen auf die Blätter kommen. Bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit werden die Zoosporen aus den Sporangien freigesetzt, sie dringen über Blattöffnungen in das Innere des Blattes und wachsen zu einem Pilzmyzel aus. Anfällige Hopfen zeigen daher als typische Pilzinfektionssymptome auf dem Blatt gelbliche (chlorotische) Flecken, die später verbräunen (Nekrosen).

Die Unterseite der Blätter von Hopfen, die sich in ihrer Peronospora-Toleranz deutlich unterscheiden, wird mit der Peronospora-Sporangien-Suspension besprüht. Fünf bis 14 Tage nach der Beimpfung werden die Reaktionen der Blätter visuell, zum Teil unter dem Binokular beurteilt. Folgendes Infektionsszenarium läuft ab: Auf der Blattunterseite werden aus den Sporangien bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit (> 90 % Feuchtigkeit), in der Praxis also bei Regen, die Zoosporen (bewegliche Sporen) freigesetzt, die über die Spaltöffnungen ins Blattinnere eindringen. Innerhalb von wenigen Tagen bildet sich ein Pilzgeflecht (Myzel), das sich im Blattinneren (Interzellularraum) ausbreitet und wiederum aus den Spaltöffnungen herauswachsen kann. Auf der Blattunterseite wird nachfolgend ein schwarzgrauer Sporenbelag (Zoosporangien auf Trägern = Sporulation) sichtbar. Die Symptome (Chlorosen, Nekrosen, Sporulation) werden 5 bis 14 Tage nach der Inokulation (dpi) beobachtet und beurteilt. Die Bewertung erfolgt auf einer Skala von 0 bis 5, Fokus wird auf die Sporulation gesetzt: 0 (hoch tolerant) = keine Symptome, 1 (tolerant) = 1-10 %; 2 (mittel) = 11-30 %; 3 (anfällig) = 31-60 %; 4 (hoch anfällig) = 61-80 %; 5 (extrem anfällig) = 81-100 % der Blattfläche betroffen.

An der Etablierung und Optimierung eines Blatt-Testsystems wird seit 2012 gearbeitet. Aufbauend auf den Arbeiten in den USA, im Vereinigten Königreich, in Tschechien und den Studien von Frau Dr. Kremheller in Hüll in den 1970er und 1980er Jahren wurden die verschiedenen Versuchs-Parameter überprüft. Erste Erkenntnisse dazu wurden im Jahre 2013 in einer Bachelorarbeit (Jawad-Fleischer, 2014) gesammelt. Nach weiteren Verbesserungen bei der Reproduzierbarkeit und bei der Erhaltung der Vitalität der Zoosporen konnten je nach Peronospora-Toleranz auf den Blättern der zu untersuchenden Hopfen zuverlässig Chlorosen, Nekrosen und bei anfälligen Sporulation ausgelöst werden. 2016 wurden einzelne Parameter des Blatt-Testsystems nochmals angepasst. Im Fokus stand die Optimierung des Temperaturregimes. Durch kontinuierliche Temperaturbedingungen mit 20 - 22 °C während der Dunkel- und Lichtphase wurde die Bildung von Nekrosen als Zeichen des Absterbens von Wirtszellen so beschleunigt, dass auf den abgestorbenen Blattzellen keine Sporulation mehr möglich war. Erst durch die Absenkung der Temperatur auf 13 °C während der 12-stündigen Dunkelphase wurde die Sporulation des Peronospora-Pilzes auf Blättern von anfälligen Hopfen schon in den ersten Tagen nach der Inokulation sichtbar, bevor die Wirtszellen im späteren Infektionsverlauf dann als Folge des Peronospora-Befalls abstarben (ausgeprägte Nekroseflecken). So konnte eine klare Differenzierung beider Reaktionen erreicht werden.

Für die Einschätzung der Toleranz eines Hopfens gegenüber dem Peronospora-Pilz ist insbesondere eine frühzeitig auftretende starke Sporulation Indiz für eine starke Anfälligkeit.