Institut für Pflanzenschutz
Jahresbericht 2021 – Bakteriologie

Im Jahr 2021 wurden im Labor der Arbeitsgruppe IPS 2b insgesamt 1013 Proben aus Landwirtschaft und Gartenbau auf bakterielle Erkrankungen untersucht. An 26 verschiedenen Kulturen (Pflanzenarten) sowie in Gewässerproben konnte 2021 Befall mit einer oder mehreren pathogenen Bakterienarten festgestellt werden. Insgesamt 23 verschiedene Bakterienarten (bzw. Unterarten oder Pathovare) wurden dabei nachgewiesen.

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 2021 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) gibt es seit Dezember 2019 die Kategorien Unionsquarantäneschädlinge, Prioritäre Schädlinge, Unionsgeregelte Nicht-Quarantäneschädlinge (RNQPs) und Schutzgebiet-Quarantäneschädlinge, die alle die genaue Identifizierung des vorliegenden Schaderregers erfordern. Gegebenenfalls kommen hierzu etwaige neue Schädlinge, die abhängig von ihrem Schadpotential ebenfalls als Unionsquarantäneschädlinge behandelt werden müssen. 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.

Insgesamt 660 Untersuchungen auf Quarantäne- oder geregelte Nichtquarantäneschädlinge wurden 2021 durchgeführt und die Ergebnisse bei Bedarf an die zuständigen Kollegen von IPS 4 weitergeleitet.

Das bakteriologische Labor der LfL hat seit 2020 den Status einer Quarantänestation gemäß EU-Verordnung 2016/2031, der belegt, dass das Labor bestimmte Anforderungen erfüllt, die die Ausbreitung von Unionsquarantäneschädlingen verhindern, wie z.B. eine physische Isolation der in Quarantäne oder unter Verschluss zu haltenden Schädlinge. Das Labor kann somit amtliche Tests mit Pflanzen, Pflanzenerzeugnissen, sonstigen Gegenstände oder Schadorganismen durchführen, für die innerhalb der EU ein Einfuhr- oder Verbringungsverbot besteht. Im Jahr 2021 wurden insgesamt 302 Untersuchungen auf Befall mit Unionsquarantäneschädlingen durchgeführt.

Einen Schwerpunkt bildeten auch 2021 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 267 Proben). 95 Proben hiervon waren Wasserproben aus Fließgewässern, die auf Ralstonia solanacearum untersucht wurden.

Daneben wurden Proben von Mais-Saatgut für Ein- und Ausfuhr auf den Erreger der Bakterienwelke Pantoea stewartii subsp. stewartii untersucht, Exporte von Obstgehölzen (Gattung Prunus) und einige weitere Proben mussten auf das Feuerbakterium Xylella fastidiosa untersucht werden. Außerdem bestand der Verdacht auf Befall mit Curtobacterium flaccumfaciens bei Gartenbohne (Phaseolus vulgaris).
Außer regelmäßigen Funden des Schleimfäuleerregers Ralstonia solanacearum in Proben von Fließgewässern (siehe IPS 4b) sowie eines Nachweises von Ralstonia pseudosolancearum an einer Probe von Konsum-Ingwer (siehe unten) konnten in den im Labor eingegangenen Proben keine Unionsquarantäneschädlinge nachgewiesen werden.

Zahlreiche 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 auf und fallen unter die Bezeichnung "Geregelte Nicht-Quarantäne Schädlinge" (regulated non-quarantine pests, RNQPs). Sie sind in der Durchführungsverordnung (EU) 2019/2072 gelistet. Insgesamt 358 Proben wurden 2021 auf Befall mit bakteriellen RNQPs untersucht, wobei in den folgenden Ausführungen unberücksichtigt bleibt, ob die analysierten Pflanzen unter die genauen Spezifikationen der Durchführungsverordnung fallen (d.h. ob es sich um Vermehrungsmaterial, Pflanzgut o.ä. handelt).

Den größten Anteil hatten 2021 die Untersuchungen von Haselnuss-Sträuchern auf Xanthomonas arboricola pv. corylina, von Walnussbäumen auf X. arboricola pv. juglandis und von Kernobstgehölzen auf den weithin bekannten Feuerbrand (Erwinia amylovora). 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 Pectobacterium- und Dickeya-Arten an Kartoffeln sind als RNQPs anzusehen, sofern es sich bei dem Material um Pflanzgut handelt. Unabhängig vom tatsächlichen Verwendungszweck der untersuchten Partien wurden auch 2021 zahlreiche Kartoffel-Proben auf Befall mit diesen Schwarzbeinigkeits- bzw. Nassfäuleerregern untersucht. Hierbei handelte es sich in der Regel um Züchtungsmaterial aus frühen Zuchtstufen.

An einer Probe von Import-Ingwer aus Thailand für die direkte Verarbeitung wurde 2021 Ralstonia pseudosolanacearum nachgewiesen. Der Nachweis erfolgte nur über molekularbiologische Verfahren (PCR), eine Inkulturnahme des Erregers gelang nicht, da es sich gemäß der PCR-Ergebnisse nur um einen schwachen Befall nahe der Nachweisgrenze handelte.
Der Erstfund von R. pseudosolanacearum an Ingwer in Deutschland wurde 2021 aus einem Gewächshaus in Hessen gemeldet. Die dortigen Pflanzen waren aus Ingwerrhizomen gezogen worden, die wahrscheinlich aus Peru für den Konsum importiert worden waren. Es gibt also konkrete Hinweise auf das Risiko einer Einschleppung von R. pseudosolanacearum durch Rhizome von Ingwer (sowie Kurkuma), die eigentlich zum Verzehr eingeführt werden, sofern diese als Pflanzgut genutzt werden.
Auch in Bayern wird seit einigen Jahren von immer mehr Betrieben Ingwer angebaut. Gemäß den Empfehlungen des Julius-Kühn-Instituts sollen an einem Teil der importieren Ware Schnittkontrollen und Latenztestungen bei der Einfuhr durchgeführt werden. Die im Zuge dessen in Bayern untersuchte Ingwer-Charge war 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.

An einem Kirschbaum aus einer Obstanlage wurde am Stammfuß eine auffällige, etwa faustgroße Wucherung festgestellt, die sich im Zuge der Laboruntersuchung als durch das Bakterium Agrobacterium tumefaciens verursacht herausgestellt hat. Dieses Bakterium vermag solche Erscheinungen durch Einschleusung von Erbmaterial in das Genom der Wirtspflanze an vielen Holzpflanzen, häufig Rosengewächse, auszulösen. Oft wird die Wirtspflanze trotz der Auffälligkeit der Symptome und der Größe der Tumoren kaum in ihrer Vitalität beeinträchtigt. Wenn die Wucherungen die Leitbündel befallen, können die Pflanzen jedoch geschwächt werden, stark befallene Pflanzen können auch absterben.
Bodenbakterien der Gattung Agrobacterium sind recht häufig in Böden vorhanden, nicht alle Stämme von A. tumefaciens sind jedoch virulent. Virulente Stämme sind als Träger eines Tumor-induzierenden Plasmids mittels PCR-Methoden verhältnismäßig leicht zu diagnostizieren.
Als Eintrittspforten für A. tumefaciens dienen Wunden durch Pflege- und Kulturmaßnahmen oder durch mechanische Einwirkungen wie Wind, Hagel, Frost oder Tierfraß. Da das Bakterium im Boden überdauert, sind meist die Wurzeln oder Pflanzenorgane in Bodennähe betroffen – daher auch der Name "Wurzelkropf" für diese Krankheit.

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) hat daher ein Forschungsprojekt an der LfL zur Entwicklung von Bekämpfungsstrategien gefördert, bei dem in Zusammenarbeit mit dem Verband Fränkischer Zuckerrübenbauer e.V. alternative Methoden und ackerbauliche Verfahren untersucht werden sollen.

Die Arbeitsgruppe Bakteriologie war in diesem Projekt insbesondere mit der Labordiagnostik an Feldproben befasst. Eingehende Zikaden-, Zuckerrüben- und Unkrautproben aus den Feldversuchen wurden mittels PCR auf ihre Besiedelung mit dem SBR-Erreger Candidatus arsenophonus phytopathogenicus untersucht. Dabei konnte im Labor eine schnelle und kostengünstige DNA-Extraktionsmethode entwickelt und validiert werden, die es ermöglicht, große Probenzahlen schnell und wirtschaftlich auf SBR-Befall zu analysieren.

Im Rahmen der Qualitätssicherung in den Laboren der LfL ist das bakteriologische Diagnoselabor in der Lage, die Untersuchungen auf praktisch sämtliche bedeutenden 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.

Aufgrund der genannten Verpflichtung bzw. unseres Anspruches, die verwendeten Nachweismethoden für Bakterien ständig zu verbessern und zu aktualisieren, werden in unserem Labor ständig neue Verfahren etabliert bzw. optimiert.
Im Sinne des Qualitätsmanagements ist es entscheidend, dass die eingesetzten Verfahren hinreichend validiert und verifiziert werden, und sich somit als geeignet erweisen, den gesuchten Schaderreger unter den spezifischen Bedingungen in unserem Labor eindeutig zu diagnostizieren. Insbesondere molekularbiologische Tests (PCR-gestützte Tests, u.U. in Kombination mit Sequenzierverfahren) ermöglichen heute die spezifische und eindeutige Diagnose fast sämtlicher relevanter Schaderreger und werden nach und nach in unserem Labor etabliert und validiert.

Im Jahr 2021 konnte im Rahmen einer Fach- und Systembegutachtung durch die DakkS die Akkreditierung der bestehenden Verfahren bestätigt werden. Außerdem wurden die Verfahren „Identifizierung phytopathogener Bakterien mittels Sequenzierung“ und „Real-Time PCR zum Nachweis und zur Identifizierung phytopathogener Bakterien in Pflanzenmaterial“ zur Liste der akkreditierten Prüfverfahren hinzugefügt, nachdem zuvor die Validierungs- bzw. Verifizierungsverfahren erfolgreich abgeschlossen wurden. Die Erstellung der entsprechend angepassten Urkundenanlage zur Akkreditierungsurkunde steht noch aus.