Virusbefall an Zuckerrüben – Ergebnisse aus dem bayernweiten Monitoring 2020

Befall mit Vergilbungsviren kann zu drastischen Ertragsverlusten und zu Einbußen im Zuckergehalt führen. Die Vergilbungsviren bedrohen so den Zuckerrübenanbau in Bayern und in ganz Deutschland. Auch in anderen EU-Ländern gibt es erhebliche Probleme. Insbesondere auch aus Frankreich, dem bedeutendsten Land für den Zuckerrübenanbau in der EU, wird von massiven Ertragsminderungen berichtet.

Die Vergilbung der Zuckerrüben kann durch mehrere Viren ausgelöst werden, die verschiedenen Virusgruppen zugerechnet werden (Poleroviren und Closteroviren). Man spricht deshalb vom "Vergilbungsviruskomplex". Die beteiligten Viren können einzeln auftreten oder auch in Mischinfektionen. Sie unterscheiden sich in ihrer Symptomatik und in ihrem Schadenspotenzial, insbesondere auch in Abhängigkeit vom Infektionszeitpunkt (Smith and Hallsworth, 1990). Auch die Übertragungswege der Viren sind unterschiedlich. Durch den Virusbefall kommt es in jedem Fall zur Reduktion der Photosynthese-Leistung und zu Störungen im Stoffwechsel der Pflanze. Es entstehen Scheckungen und Nekrosen auf den Blättern und die Rübenentwicklung ist beeinträchtigt. Dies alles führt zu den gefürchteten Ertrags- und Qualitätsverlusten und zu niedrigerem Zuckergehalt. Wie der Befall flächenmäßig auftritt und wie stark er sich auswirkt, schwankt von Jahr zu Jahr und von Region zu Region. Neben den klimatischen Bedingungen sind dabei vor allem Blattläuse, die Überträger der Viren sind, entscheidend. Können sich die Blattlauspopulationen gut entwickeln und sind diese zudem mit Viren beladen, so ist mit Schäden zu rechnen. Auch Wirtspflanzen in der Unkrautflora, insbesondere wenn sie als Überwinterungswirt für die virusübertragenden Blattläuse dienen, sind von Bedeutung. Derzeit spielen in Deutschland vor allem drei Viren eine entscheidende Rolle:

Die durch Vergilbungsviren verursachten Symptome sind zwar charakteristisch, aber nicht eindeutig. Auch andere Schadursachen können vorliegen und ähnliche Schadbilder an den Blättern verursachen. In den letzten Jahren tritt bei Zuckerrüben das sogenannte "Syndrome des basses richesses“ (SBR) auf, zu Deutsch: Syndrom der niedrigen Zuckergehalte. Die SBR-Blattsymptome (Chlorosen und Nekrosen) sind nur schwer von den Symptomen der Vergilbungsviren zu unterscheiden. Nur Untersuchungen im Labor können Klarheit schaffen. In den Diagnoselaboren der LfL sind Untersuchungen auf Vergilbungsviren und SBR möglich, so dass die Schadursache exakt abgeklärt werden kann. Wie der Name schon sagt, kommt es bei SBR zu Einbußen im Zuckergehalt, ausgelöst durch eine unzureichende Entwicklung der Rübe und eine geringere Rübenmasse. SBR-infizierte Rüben zeigen zudem Nekrosen im Rübenkörper. Hauptverursacher dieser Krankheit ist nach heutigem Kenntnisstand das Bakterium "Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus“, das ausschließlich durch die Schilf-Glasflügelzikade (Pentastiridius leporinus (Linné, 1761)) übertragen wird. Durch den Klimawandel wird das Auftreten der Wärme-liebenden Zikaden begünstigt. Das als Krankheitsverursacher ebenfalls beschriebene Bakterium "Candidatus Phytoplasma solani" scheint zumindest derzeit von untergeordneter Bedeutung zu sein.

Zur Feststellung, welche Viren auf den Zuckerrübenschlägen aktuell in Bayern vorkommen, führte die LfL 2020 erstmalig ein bayernweites Monitoring durch. Kooperationspartner außerhalb der LfL waren die Ämter für Ernährung Landwirtschaft und Forsten (ÄELF) in Augsburg, Deggendorf, Regensburg, Ansbach, Bayreuth, Würzburg sowie die Südzucker AG mit den Standorten Plattling, Rain/Lech und Ochsenfurt, die Arbeitsgemeinschaft zur Förderung des Zuckerrübenanbaues Regensburg (ARGE Regensburg) und der Verband Fränkischer Zuckerrübenbauer e.V. (VFZ).

Beprobt wurden in erster Linie Symptom-zeigende Pflanzen. Auch von Pflanzen mit unklarer Symptomatik wurden Proben genommen. In der Regel wurden pro Schlag drei Zuckerrübenpflanzen ausgewählt, von jeder Pflanze ein Blatt abgenommen und jedes Blatt einzeln in eine Tüte gepackt. Die Blätter wurden zur Untersuchung an das virologische Labor der LfL gesandt oder direkt dorthin verbracht, um einen schnellstmöglichen Transport ins Labor zu gewährleisten. Die Anzahl der Proben wurde im Vorfeld des Monitorings in Absprache mit den Projektbeteiligten so bemessen, dass die Anbaudichte in den jeweiligen Regionen berücksichtigt war. Zusätzlich wurden auch noch Verdachtsproben aufgenommen, die die Projektbeteiligten zur Abklärung unklarer Befallssituationen eingereicht hatten, insbesondere auch zur Differenzierung von SBR.

Hervorzuheben ist, dass das Monitoring primär dazu diente abzuklären, welche Vergilbungsviren in Bayern vorkommen. Die Kenntnis darüber ist aus folgenden Gründen wichtig: 1) Auf Basis der Monitoring-Ergebnisse können gezielt Sorten gezüchtet werden, die gegen die häufig vorkommenden Viren resistent sind. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass Resistenzeigenschaften gegen ein Virus auch gegen ein anderes wirksam sind. Von unseren Arbeiten gehen wichtige Impulse für die Züchtung resistenter Sorten; das Monitoring leistet so eine wesentliche Hilfestellung für die Züchter. 2) Die verschiedenen Viren besitzen unterschiedliche biologische Eigenschaften, sie unterscheiden sich im Schadpotenzial und den resultierenden Ertragseinbußen. Von besonderer Bedeutung sind Mischinfektionen, welche zu einer Verstärkung der Symptome und auch einer überproportionalen Erhöhung der Ertragsverluste führen können. 3) Die verschiedenen Viren unterscheiden sich in ihrer Übertragbarkeit durch die Blattläuse: BMYV, BChV sowie das BYV werden erst nach länger dauernder Saugaktivität der Blattläuse an die Pflanzen abgegeben, BtMV wird dagegen schon durch extrem kurze Saugzeiten übertragen.

Die Probenzahl im Monitoring reicht nicht, um belastbare Angaben hinsichtlich der Befallsstärke und flächenmäßigen Verbreitung der Vergilbunsviren zu machen. Insbesondere in Mittel- und Oberfranken war die Anzahl der untersuchten Proben zu gering, um eine verlässliche Aussage über die Verteilung der Vergilbungsviren anhand der Laborergebnisse treffen zu können. Generell ist anhand der Labordaten ein Rückschluss auf das tatsächliche Befallsausmaß im Feld nur begrenzt möglich, weil nur wenige Blattproben mit spezifischen Krankheitssymptomen auf einem Schlag gesammelt und untersucht wurden und so keine Aussagen auf die Befallshäufigkeit und -stärke auf dem jeweiligen Schlag gemacht werden können. Eine realistische Einschätzung über die tatsächliche Befallssituation erlauben erst spätere Bonituren auf dem Feld unmittelbar vor der Ernte.

Die Proben des regulären Monitorings wurden einzeln untersucht, d. h. die drei Proben (= 3 Blätter) eines Schlages wurden einzeln analysiert. Die zusätzlich eingereichten Verdachtsproben wurden zum Teil ebenfalls einzeln, zum Teil aber auch als Sammelproben eines Standorts getestet; dabei wurden die 2 bis 3 Blätter eines Standorts zusammengefasst.

Die Proben wurden mittels ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay), einer immunologisch-basierten Methode untersucht, mit der gezielt bestimmte Virenproteine (Eiweiße) mittels spezifischer Antikörper nachgewiesen werden. Die nahe verwandten Viren BMYV (Mildes Rübenvergilbungsvirus) und BChV (Chlorotisches Rübenvirus) können mittels ELISA nicht unterschieden werden. In den unten präsentierten Ergebnissen erfolgt deshalb eine gemeinsame Darstellung beider Viren (BMYV/BChV). Eine Bestimmung und Unterscheidung des Nekrotischen Rübenvergilbungsvirus (BYV) von den anderen Viren ist jedoch problemlos mittels ELISA möglich; dasselbe gilt für den Nachweis des Rübenmosaikvirus (BtMV).

Im Rahmen des regulären Monitorings wurden 222 Proben von 69 Standorten durch die Projektbeteiligten eingereicht: Ämter für Ernährung Landwirtschaft und Forsten (ÄELF) Deggendorf, Regensburg, Ansbach, Bayreuth und Würzburg; Südzucker AG Plattling, Südzucker AG Rain/Lech, Südzucker AG Ochsenfurt; Arbeitsgemeinschaft zur Förderung des Zuckerrübenanbaues Regensburg (ARGE Regensburg), Verband Fränkischer Zuckerrübenbauer e.V. (VFZ). Zusätzlich wurden 60 weitere Verdachtsproben von 27 Standorten eingesandt. Insgesamt wurden 282 Proben von 96 Standorten untersucht. Die meisten Proben wurden von Südzucker/Rain eingereicht (115 Proben von 42 Standorten).

In gut einem Drittel der Proben wurden Vergilbungsviren gefunden. Hauptsächlich wurde das BMYV/BChV nachgewiesen, in weitaus geringerer Häufigkeit das BYV. Das Rübenmosaikvirus wurde in keiner einzigen Proben detektiert. Mischinfektionen mit BMYV/BChV und BYV, das bedeutet, beide Viren sind in ein und derselben Proben vorhanden, traten nur an drei Standorten im Beprobungsgebiet der Südzucker/Rain auf.

Wie schon erwähnt, können aufgrund der vorliegenden Monitoringergebnisse keine zuverlässigen Angaben zur Befallsstärke und zur regionalen und flächenmäßigen Verteilung des Befalls gemacht werden. Die Ergebnisse spiegeln zudem nur eine Momentaufnahme des Befalls zum Zeitpunkt der Probenahme wider, da das Befallsgeschehen dynamisch ist und ein vorhandener Befall sich im Bestand durch weitere Aktivität der Blattläuse weiter ausbreitet. Zum Zeitpunkt der Probenahme waren die Befallslage und das tatsächliche Befallsausmaß noch nicht abschätzbar. Wie oben ausgeführt lag das primäre Augenmerk des Monitorings auf der Feststellung, welche Viren vorkommen und ob Mischinfektionen anzutreffen sind. Die im Folgenden aufgezeigten Ergebnisse müssen vor diesem Hintergrund betrachtet werden. Starker Befall wurde in Unterfranken festgestellt; dabei wurde hauptsächlich BMYV/BChV vorgefunden. Von den vom AELF Würzburg eingereichten 12 Proben waren 58 % positiv; an allen 3 beprobten Standorten trat Befall auf und zwar ausschließlich BMYV/BChV. Bei den Monitoringproben von Südzucker/Ochsenfurt wurde an 8 von 15 Standorten Vergilbungsvirenbefall diagnostiziert, dabei lagen 4 positive Standorte in Mittelfranken und 4 in Unterfranken. An einem dieser Standorte im Mittelfranken wurde BYV nachgewiesen, ansonsten handelte es sich wiederum um BMYV/BChV. Von den 24 Proben von 8 Standorten, die der Verband Fränkischer Zuckerrübenanbauer vorgelegt hatte, waren 21 % BMYV/BChV-positiv und 13 % BYV-positiv. Bonituren auf dem Feld unmittelbar vor der Ernte zeigten, dass der Schwerpunkt der Virösen Vergilbung in den fränkischen Anbaugebieten lag.

Auch in Schwaben war der Befall relativ stark. So waren von den vom AELF Augsburg eingesandten 24 Proben 42 % infiziert, erneut war ausschließlich BMYV/BChV anzutreffen; an 5 von 7 beprobten Standorten traten Infektionen auf. Von Südzucker in Rain/Lech wurden 115 Proben eingereicht; dabei waren 37 % BMYV/BChV-positiv und 3 % waren mit BMYV/BChV und BYV infiziert; an 29 von 42 beprobten Standorten wurde Befall nachgewiesen. Vom Südzuckerwerk Plattling wurden 5 der 15 eingesandten Proben positiv getestet; bemerkenswert dabei war, dass BYV (3 positive Proben) stärker vertreten war als BMYV/BChV (2 positive Proben). Die Proben von Südzucker Plattling waren damit die einzigen, bei denen BYV überwog. Von den aus der Oberpfalz vom AELF Regensburg und der ARGE Regensburg eingereichten 21 Proben waren 14 % infiziert, es wurde ausschließlich BMYV/BChV gefunden.