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Phytomedizin (Subject) / Fragen (Lesson)
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- Definition Krankheit jede Abweichung vom normalen Verlauf der lebensvorgänge bei der Pflanze,Tier und Mensch einer Schwächung des Betroffenen Organismus zum Tod führen kann
- Schaderreger/-organismus Sammelbegriff für die (biotischen) Ursachen wirtschaftlicher Schäden an Nutzpflanzen, Nutzpflanzenbeständen und Erntegütern. Neben Mikroorganismen und Viren als Erreger von Krankheiten zählen dazu im weiteren Sinn auch Schadtiere und Schadpflanzen.
- Parasit Organismus, der an oder in einem Wirt lebt, Energie und Substanzen für Wachstum und Entwicklung ohne eine gleichwertige Gegenleistung von ihm bezieht.
- Pathogen krankheitsverursachender Organismus oder Virus
- Pathogenität genetisch fixierte Fähigkeit eines Pathogen, eine Erkrankung auszulösen
- Pathogenese Entstehung und Verlauf einer Erkrankung; die Prozessfolge im Verlaufe einer Krankheitsentwicklung vom Initialkontakt zwischen einem Pathogen und seinem Wirt, im Allgemeinen bis zur Entstehung neuer Vermehrungseinheiten
- Aggressivität Die Fähigkeit eines Organismus, eine Pflanze (einen anderen Organismus) zu befallen, anzugreifen, ihren (seinen) Widerstand zu überwinden, sie (ihn) für seine Zwecke (insbesondere hinsichtlich seiner Ernährung) zu nutzen und sich in oder auf ihr (ihm) zu vermehren
- Virulenz Fähigkeit von Erregergenotypen, Sorten mit definierten Resistenzgenen zu befallen und sich an ihnen zu vermehren. Virulenz bezeichnet also die Fähigkeit, genetisch definierte Resistenz zu überwinden. Erregergenotypen, die dazu nicht in der Lage sind, werden als avirulent bezeichnet.
- Symptom sichtbare Veränderungen an Pflanzen, die durch Schadorganismen verursacht wurden
- Syndrom Gruppe verschiedener, aber zusammengehöriger Symptome, die ein Krankheitsbild charakterisieren
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- Was versteht man unter abiotischen und biotischen Schadursachen? abiotisch: -bedingte Pflanzenbeschädigungen werden durch Umwelteinflüsse verursacht -Witterung (Kälte, Hitze, Trockenheit, Nässe, Wind, Hagel/Eis, Sonneneinstrahlung), -Nährstoffmangel/-überschuss (Stickstoffüberschuss, Kali-/Stickstoffmangel, Kalimangel, Phosphormangel, pH-Wert),-toxische Stoffe in der Luft (SO2, NOx, HF, NH3), -toxische Stoffe im Boden (Schwermetalle, Salze, Herbizide), -Agrartechniken (direkt durch Verletzungen, Verätzungen, indirekt durch Bodenverdichtungen, Strohverteilung/-einarbeitung, Versalzung) biotische: -bedingte Pflanzenbeschädigungen gehen von der belebten Umwelt aus -Viren/Viroide, Bakterien, Pilze, Athropoden, Nematoden, Schnecken, Wirbeltiere, Unkräuter
- Nennen Sie fünf Kategorien von Symptomausprägungen mit jeweils einem Schadorganismus, der diese verursacht -Farbveränderungen --> Gelbverzwergungs-Virus (BYDV)-mechanische Gewebezerstörungen --> Schabefraß durch Schnecken-Nass-/Trockenfäulen --> Knollennassfäule (Erwinia spp.), nass - Bakterien, trocken - Pilze-Formveränderungen --> PLRV (Potato Leaf Roll Virus)-sichtbare Schaderreger --> Braunrost-Welken --> Pilze (Fusarium ssp.)und Bakterien-Ausscheidung --> Milben/Insekten z.B. Honigtau
- Auf welche Weise beeinflussen Nährstoffmangel oder –überschuss das Auftreten von Pflanzenkrankheiten? -Pflanzenphysiologie (Veränderte Wirtseignung für Schadorganismen…)-Pflanzenmorphologie (Zellgröße, Interzellulare, …)-Mangelkrankheiten -pH-Wert-Bestandsklima (durch veränderte Pflanzenmorphologie…)
- Welche Auswirkungen kann Stickstoffüberschuss auf Pflanzen und Pflanzenbestände haben? Nimmt zu: Lösliche N-Verbindungen, Assimilatgehalte, Zellgröße, Interzellularräume und Bestandesdichte Nimmt ab:Zellwände, Lignifizierung, Verkieselung, Kutinisierung und Seneszenz(Alterung) --> es erhöht sich die Anfälligkeit gegen bestimmte Schadorganismen (Blattkrankheiten), wie etwa Roste, Echter Mehltau
- Welche Schadorganismen werden durch Stickstoffüberschuss gefördert? Halmbruchkrankheit, Blattläuse, Blattkrankheiten: Rostpilze, Blatt- und Spelzenbräune, Septoria Blattdürre, Echter Mehltau, Blattmehltau
- Nennen Sie Schadorganismen die durch einen hohen bzw. niedrigen pH-Wert beeinflusst werden. niedriger pH-Wert: pilzliche Schaderreger: Bsp. Kohlhernie, Fusarien hoher pH-Wert: bakterielle Schaderreger: Kartoffelschorf
- Nennen Sie fünf verschiedene abiotische Schadfaktoren Witterung: Kälte,Hitze, Hagel, Trockenheit, Nässe, Verdichtung Temp., Licht, Luft, NiederschlagNährstoffmangel / -überschuss (N, P, K, pH-Wert)Agrartechniken: Direkt: Verletzungen / Verätzungen Indirekt: Bodenverdichtungen; Strohverteilung und –einarbeitung, Versalzung (Bodenbedingungen: Feuchtigkeit, physikalische und chemische Faktoren) (Agrartechniken: Geräte, Maschinen, Chemikalien) Toxische Stoffe Boden: Schwermetalle, Salze, Herbizide, Luft: SO2, NOx, HF, NH3 Immissionen: Emissionen aus Industrie, Tierhaltung, Verkehr, etc.
- Nennen Sie toxische Stoffe, die das Pflanzenwachstum negativ beeinflussen können. Boden: Schwermetalle, Salze, Herbizide Luft: SO2, NOx, HF, NH3
- Beschreiben Sie, wie agrar- und kulturtechnische Maßnahmen das Pflanzenwachstum negativ beeinflussen können Direkt: durch Verletzungen oder Verätzungen Indirekt: durch Bodenverdichtungen, Versalzung und Strohverteilung/-einarbeitung
- Durch welche Eigenschaften sind abiotische Schadfaktoren gekennzeichnet? Abiotisch bedingte Pflanzenbeschädigungen werden durch die unbelebte Umwelt, also Umwelteinflüsse, verursacht, unter denen Winterungsereignisse die bedeutendsten sind. Kennzeichnend ist die meist geringe direkte Beeinflussbarkeit durch den Menschen. Abiotisch verursachte Schäden sind nicht übertragbar und können, abgesehen von Totalschäden, selbst heilen, wenn der Schadfaktor nicht mehr wirksam ist.
- Was ist ein obligater Parasit? Nennen Sie drei Gruppen von Krankheitserregern, die als obligate Parasiten gelten obligate Parasiten haben eine biotrophe Ernährungsweise sind für ihre Entwicklung zwingend auf einen Wirt angewiesen, zum Beispiel Viren, Mehltaupilze, phytophage Nematoden, Insekten biotrophe: benötigen lebens- und funktionstüchtiges Wirtsgewebe zur Ernährung und eigenen Entwicklung
- Worin unterscheiden sich obligate Parasiten von nicht obligaten (fakultativen) Parasiten? Die obligate Parasiten sind für ihre gesamte Entwicklung auf lebende Pflanzenzellen angewiesen. Die fakultativen Parasiten (nicht obligat) (auch gennant Pertotrophie) können auch von totem Substrat leben. Sie töten sogar teilweise zunächst die Pflanze bzw. Pflanzenteile ab. Z.B. Septoria Tritici. Nicht obligate Parasiten (Fakultative Parasiten) töten das Gewebe ab, um es dann zu fressen.
- Was versteht man bei Krankheitserregern unter einer biotrophen und pertotrophen Ernährungsweise? Biotrophe: benötigen lebens- und funktionstüchtiges Wirtsgewebe zur Ernährung und eigenen Entwicklung Pertotroph: Ernährung von abgestorbenen Substrat, dessen Tod der Erreger durch Toxine und/oder extrazelluläre Enzyme selbst herbeigeführt hat
- Wodurch sind obligate Saprophyten gekennzeichnet und auf welche Weise schädigen Sie Pflanzen? Sie leben von abgestorbenen Pflanzengeweben, die sie jedoch nicht selber abgetötet haben. Sie sind Zersetzer und können somit keine Parasiten sein. Also schädigen sie die Pflanze nicht, weil das Material schon tot war
- Was ist ein Viroid und durch welche Merkmale ist es gekennzeichnet? Viroide sind infektiöse Moleküle, also Schaderreger die sich von Viren unterscheiden, indem sie nur eine einzelsträngige RNA haben so klein sind, dass sie kein Protein kodieren können und 150-400 Nukleotide haben nackte Erbsubstanz ohne Proteinhülle, sie sind mechanisch und/oder durch Insekten mit beißend-kauenden Mundwerkzeugen und durch Blattläuse übertragbar
- Wie sind Viren aufgebaut? Viren bestehen aus Proteinen, Nukleinsäuren, Lipiden, Polyaminen und Metallionen. Die Proteine haben als Proteinhülle (Kapsid, Untereinheiten Kapsomere) eine Schutzfunktion für die Nukleinsäure, Bindungsfunktion mit Wirtsrezeptoren und auch Enzymaktivitäten für Virusreplikation. Die Nukleinsäuren dienen der Speicherung genetischer Information in Form von DNA oder RNA als Einzel- oder Doppelstrang. Die Lipide befinden sich in der Hülle, die Polyamine sind an die RNS gebunden und die Metallionen bestimmen die Stabilität. Viren können kugelförmig, stäbchenförmig, fadenförmig oder bazilliförmig sein.
- Durch welche Merkmale zeichnen sich Viren aus? Viren haben keinen Zellkern, keine Zellwand sind nicht im Lichtmikroskop sichtbar (nur Elektronenmikroskop) wachsen nicht auf künstlichem Nährböden, sie enthalten DNA oder RNA, befallen das intrazelluläre Gewebe, haben keinen eigenen Stoffwechsel sind obligate Krankheitserreger
- Wie gelangen pflanzenpathogene Viren in ihren Wirt, wie vermehren sie sich in ihm und wie breiten sie sich in ihm aus? Eintritt über reversible Wunden von Zellwand und Plasmalemma und durch tierische Vektoren; die Vermehrung erfolgt durch die beiden Syntheseschritte Replikation der Nukleinsäuren als Träger der genetischen Information und Transkription des Genoms zu mRNA und Translation der Information in virusspezifisches Protein Ausbreitung von Zelle zu Zelle erfolgt über Plasmodesmen als intaktes Virion oder in Teilen v.a. als Nukleinsäure. Geschwindigkeit (6-13 mykrometer/h) ist abhängig von: dem Virusdem Zelltyp und -zustandden Umweltbedingungender WirtsplanzeAusbreitung wird durch virale Transportproteine gefördert Ausbreitung im infizierten Blatt, über die Leitbündel zur Wurzel und dann Rest der Pflanze
- Nennen Sie die wichtigsten Übertragungswege für Pflanzenviren Viren sind auf Überträger (Vektoren) angewiesen (sorgt auch für die Verbreitung). Mechanische Übertragung/Kontaktübertragung, vegetative Vermehrung, Samen und Pollen, tierische Vektoren, parasitische Pilze, Veredeln
- Erläutern Sie den Unterschied zwischen einer nicht persistenten und einer persistenten Virusübertragung. nicht persistent: -Viren befinden sich meist im Oberflächengewebe und sind leicht mechanisch übertragbar-Virusaufnahme erfolgt nach kurzer Saugezeit-Virus gelangt nicht in den Körper der Blattlaus, sondern haftet an den Mundwerkzeugen-nach Aufnahme kann Virus sofort wieder abgegeben werden-Blattlaus verliert nach wenigen Stunden die Fähigkeit der Virusübertragung persistent: -Viren befinden sich in tiefer gelegenen Zellschichten und sind schwer mechanisch übertragbar-Virusaufnahme setzt längere Saugzeit voraus-Virus zirkuliert im Körper, ist in Blattflüssigkeit nachweisbar-Abgabe des Virus erst nach längerer Latenzzeit-Fähigkeit der Virusübertragung hält viele Stunden bis Wochen an-propagative Viren werden an die Nachkommen weitergegeben
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- Wie bedeutsam sind Insekten als Virusvektoren? Nennen Sie die Insektenordnungen, die als Vektoren fungieren können Insektenordnungen: -Pflanzensauger (Blattläuse, Schmier- und Wolläuse, Mottenschildläuse, Zikaden)-Sonstige (Käfer, Fransenflügler, Wanzen, Zweiflügler) Hohe Bedeutung, da Blattläuse häufigste Überträger sind --> Viren werden von 300 Blattlausarten übertragen, manche Arten übertragen sogar mehrere VirenNicht persistente Übertragung durch Blattläuse --> keine Latenzzeit = höchste wirtschaftliche Bedeutung
- Welche Bedeutung hat der Übertragungstyp von Viren (persistent/nicht persistent) für die Bekämpfung? Bei nicht persistenten Viren müssen die Blattläuse bei dem Probestich schon so viel Insektizid aufnehmen, dass sie vor dem nächsten Anstich abstirbt, dazu ist ein Kontaktinsektizid oder ein Insektizid mit Gasphase nötig. Persistente können durch systemische Mittel bekämpft werden, da die Läuse im Gefäßsystem saugen müssen, um den Virus aufzunehmen.
- Nennen Sie zwei Pilze, die als Virusvektoren dienen. Welche Viren übertragen sie und welche Bedeutung haben diese Viruskrankheiten? Polymyxa betae --> Rizomania (BNYVV) --> Bedeutung in Zuckerrüben Polymyxa graminis --> Gelbmosaikvirus (BYMV) --> Bedeutung in Getreide
- Von welchen Einflussfaktoren hängt die Ausprägung einer Viruserkrankung an Pflanze? Umwelt: Saattermin, Pflanzenabstand, Wind, Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, ackerbauliche Praktiken, sekundäre Infektion, Virusquellen Vektor/Pflanze: Vektorresistenz, Saugverhalten, Blattstrukturen, Blattfarbe Pflanze/Virus: Entwicklungsstand der Pflanzen, Resistenztoleranz der Pflanzen, Mischinfektionen, Virusisolat, Viruswanderung, Cross Protection Virus/Vektor: Menge aufgenommener Viren, Übertragungsmodus, Mehrfachinfektion, Virusisolat (Skript Viren: S:86)
- Definieren Sie die Begriffe Aquisitionszeit, Latenzzeit und Retentionszeit im Zusammenhang mit der Virusübertragung. Aquisitionszeit: notwendige Saugzeit für die Virusaufnahme aus infizierten Pflanzen Latenzzeit: Zeitraum zwischen Virusaufnahme und –weitergabe Retentionszeit: Zeitspanne, in der ein Virus in einem Vektor infektiös erhalten bleibt (Persistenz).
- Wie lang sind Aquisitionszeit, Latenzzeit und Retentionszeit bei den verschiedenen Übertragungsformen der Viren? Übertragungsform ´ Aquisitionszeit Latenzzeit Retentionszeitnicht persistent sec keine Stundensemi-persistent min min – Tage Tagepersistent min – h Stunden – Tage Stunden – Wochen persistent-propagativ min – h Tage – Wochen oft lebenslang
- Durch welche Gegenmaßnahmen lässt sich das Auftreten von Viren vorbeugend verhindern? -Verwendung von virusfreiem Pflanzmaterial und Saatgut (Aufbau gesunder Mutterpflanzenbestände)-Ausschalten von Infektionsquellen (Ausfallgetreide, Unkräuter)-Verhinderung von Virusübertragungen (anbautechnische Verfahren, Vektorenbekämpfung,Hygienemaßnahmen bei Kultur- und Pflegearbeiten)-Anbau resistenter Sorten
- Beschreiben Sie den Aufbau von Bakterien einzellige Mikroorganismen ohne echten Zellkern (Prokaryonten)Größe: 0,5-3 µmbesitzen feste Zellwand sichtbar im Lichtmikroskopbesitzen DNA (ringförmig) und RNAZellkörper kugelig (Kokken), stäbchenförmig (Bazillen) oder schraubig gedreht (Spirillen)verschiedene Begeißelungs- und BewegungstypenGrundplasma mit 70S Ribosomenkeine Zellorganellen, sondern Membrankompartimente (Mesosomen)1-2 große PlasmideGeißeln zur Fortbewegung im Wassertubuläre-vesikuläre Membranstrukturen stehen mit Zytoplasmamembran in Verbindung
- Durch welche allgemeinen Merkmale zeichnen sich Bakterien aus? Vermehrung durch ZweiteilungWachstum auf künstlichem Nährbodenbefallen extra- und intrazelluläres GewebeProkaryonten --> kein ZellkernZellwandWachstum auf künstlichen NährbodenNukleinsäuren: DNA, RNASichtbar im Lichtmikroskop Geißeln zur Fortbewegung im Wasser
- Definieren sie die Begriffe Subspezies und Pathovar. Subspezies (subsp.): Gruppe von Individuen innerhalb der Art, die sich morphologisch und genetisch klar von anderen Individuen einer Subspezies unterscheiden lassen Pathovar (pv.): Definierte Bakterienstämme einer Art mit unterschiedlichen pathogenen Eigenschaften, z.B. unterschiedlichem Wirtspflanzenkreis, unterschiedlichen Krankheitssymptomen --> Subspezies und Pathovar zusätzliche Differenzierung von Bakterien neben Gattung und Art (Klassifizierung)
- Wie und wo überdauern Bakterien? Einige Bakterien überleben nur in der Wirtspflanze oder in Pflanzenresten, andere können über lange Zeiträume im Boden überdauern; Überdauerung in Samen, Pflanzgut, Zwischenwirten, Pflanzenrückständen, Boden, Maschinen und Arbeitsgeräte Wie? -->Stoffwechsel wird herunter gefahren
- Wie werden Bakterien von Pflanze zu Pflanze übertragen? Über Wind, Niederschlag (Regentropfen), Insekten, andere Tiere Menschen (Kulturmaßnahmen (Beregnung, Maschinen, Geräte), Pflanz-, Saat- und Erntegut)
- Wie dringen Bakterien in die Pflanze ein? Nennen Sie die wichtigsten Infektionswege Unbewegliche (nicht begeißelte) Bakterien können nur über Vektoren in die Wirtspflanze gelangen, Bakterien mit Geißeln können innerhalb eines Wasserfilms aktiv fortbewegen und über natürlich Eintrittspforten oder Wunden in die Pflanze eindringen Eindringen über: natürliche Öffnungen (Stomata, Lentizellen, Hydathoden (--> Wasserspalten)), nicht kutinisierte Stellen (Wurzelhaare, Narben, Nektarien (--> Saftdrüsen)) oder Wunden (Wuchsrisse, biotisch, abiotisch); Besiedlung über das intakte Abschlussgewebe nicht möglich
- Wie breiten sich Bakterien in ihrer Wirtspflanze aus? Innerhalb der Pflanze besiedeln Bakterien den Interzellularraum und breiten sich durch Eigenbewegung vom Infektionsort in die nähere Umgebung aus. Für eine systemische Besiedlung der gesamten Pflanze ist ein Übertritt in das Xylem erforderlich. Über den Wasserfluss kann dann eine rasche Besiedlung auch entfernter Pflanzenteile erfolgen. (abhg. von der Sorte und Umwelteinflüssen, hier entscheidend die Temperatur)
- Wie lassen sich Bakterien wirkungsvoll bekämpfen? Nennen Sie die wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen Direkte Bekämpfung nur mit Antibiotika (in Deutschland nicht zugelassen, Ausnahme: Feuerbrand des Kernobstes mit Genehmigung – Mittel: Plantomycin) Bodenentseuchung (chemisch oder dämpfen) in Anzuchtbeeten möglich, sonst eigentlich keine direkte „effektive“ Möglichkeiten Vorbeugende Maßnahmen: -Quarantäne-Beseitigung von Infektionsquellen (Versuche zeigten aber hohen Schwierigkeitsgrad)-Fruchtfolge (abhg. von Überdauerungsrate der B. im Boden à bestimmt dann über den Zeitraum der Anbaupausen)-Düngungsmaßnahmen(zerstörung durch ph-wert schwankungen)-Bodenbearbeitung --> Beseitigung von Pflanzenresten-Erzeugung gesunden Saat- und Pflanzgutes (Gesundlagen) à bei z.B. Katoffel-Vermeidung von Verletzungen-resistente Sorten
- Durch welche Bakterien wird die Knollennass- und Stängelfäule der Kartoffel verursacht? Beschreiben Sie die Biologie und Epidemiologie der Erreger. Bakterien: Erwinia carotovora ssp. carotovora, Erwinia carotovora ssp. atroseptica, Erwinia chrysanthemiAufbau: alle peritrich begeißelt, stäbchenförmig, Gram-negativ, fakultativ anaerob, Optimum ca. 20°CWirtspflanzen (große Anzahl): Kartoffeln, Karotten, Kohlarten, Zwiebeln, Salat, GurkenSymptome: Schwarzbeinigkeit à Stängelbasis schwarz gefärbt und verfault, Blätter hellgrün bis gelb, Fiederblätter teilweise eingerollt (Verwelken), Pflanzen lassen sich leicht aus dem Boden ziehen, Knollen weichfaul, breiige Masse wird nur durch die Schale zusammengehalten, stechender GeruchBiologie: Infektion der Knollen über Wunden, Überwinterung in Pflanzenrückständen im Boden und in Knollen, Übertragung des Bakteriums im Bestand durch befallene Knollen, die vielfach latent verseucht sind, und Bearbeitungsgeräte, Ausbreitung im Lager durch faulende Knollen und Beschädigungen an den Knollen durch Ernte und Lagerung.
- Beschreiben Sie die wichtigsten Maßnahmen, die der Knollennass- und Stängelfäule der Kartoffel entgegenwirken. Standortwahl --> optimale Bedingungen für KartoffelnSortenwahl --> wenig anfällige SortenBodentemperatur --> 10°C beim PflanzenKnollenschutz --> keine unnötige BerührungErntewitterung --> trockener Boden, keine zu niedrige KnollentemperaturFaule raus --> Kartoffeln im Bunker ohne Kluten, Steine und kranke KnollenRegenschutz --> bei und nach der ErnteLagerung --> 1. Phase Wundheilung (ca. 12 °C, hohe Luftfeuchte), 2. Phase abkühlen je nachSorte und VerwertungAufbereitung --> min. 8 °C Hygiene
- Beschreiben Sie die Morphologie von Pilzen Eukaryonten, Zellkern, Zellwand Aufbau: Thallus (Vegetationskörper) Plasmodium (nackter Protoplast) nur eine Zelle von einer Membran umgebenSprosszellen (einzelne Zellen)Hyphen (fadendörmige Zellen) vierzellig verzweigt Myzel (Hyphengeflecht besteht aus mehreren einzelnen Hyphen = kein Gewebe!)
- Beschreiben Sie die Lebensansprüche von Pilzen -Feuchtigkeit (wässrig feuchtes Milieu, bei Trockenheit Dauerstadium)-brauchen einen Nährstofflieferanten (heterotroph)-Temperatur (weiter Toleranzbereich, <0 - >50°C)-pH-Wert (vorwiegend schwach sauer – sauer 3,5 – 6,5)-Licht (Myzel ist UV-empfindlich, Ausnahme: Echter Mehltau)
- Warum haben Pilze ein hohes Schadpotential? -Kurze Latenzzeiten (wenige Tage, in denen Reproduktion abläuft, Roste und DTR 2-5 Tage)-Hohe Reproduktionsraten (durch intensive Sporenbildung, Roste ca. 1:400.000)-Effiziente Ausbreitungsfähigkeit (über Hunderte und Tausende von Kilometern)-Gute Überdauerungsfähigkeit (auf Pflanzenreste, Saatgut, Boden)