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Grundlagen Phytomedizin (Fach) / Fragenkatalog (Lektion)

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• Definieren Sie die Begriffe Krankheit... -Abweichung von normalen Verlauf der Pflanze. Organismus wird geschwächt -Krankheit kann zum Tod führen
• Schaderreger/Schadorganismus -Sammelbegriff für wirtschaftliche Schäden an Nutzpflanzen -Darunter fallen Viren, Bakterien, Mikroorganismen, Schadtiere und Schadpflanzen
• Parasit -Organismus, der im Wirt lebt/sich entwickelt   - entzieht ihm Nährstoffe ohne Gegenleistung
• Pathogen -Krankheitsverursachender Organismus oder Virus
• Pathogenität -Genetisch fixierte Fähigkeit eines Pathogens, eine Erkrankung auszulösen
• Pathogenese Entstehung und Verlauf einer Erkrankung
• Aggressivität Eigenschaft eines Organismus, eine Pflanze zu befallen/Schutzbarrieren zu überwinden und zu Manipulieren
• Virulenz -bezeichnet die Fähigkeit von bestehenden Erregergenotypen, Sorten mit genetisch definierten Resistenzen zu überwinden -(Ausprägungsgrad der Pathogenität)
• Symptom -Sichtbare Veränderung von Pflanzen, ausgelöst durch Schadorganismen - z.B Chlorosen, Nekrosen, Welken Formveränderung, Sichtbare Schaderreger, Pflanzensäfte
• Syndrom Gruppe verschiedener, aber zusammengehöriger Symptome, die ein Krankheitsbild charakterisieren
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• Nennen Sie fünf Kategorien von Symptomausprägungen mit jeweils einem Schadorganismus, der diese verursacht. -Trockenfäule: Pilz -Nassfäule: Bakterien -Nekrosen: Septoria Blattfleckenkrankheit -Formveränderung: Kohlhernie -Sichtbare Pilze: Fusarien
• 3. Auf welche Weise beeinflussen Nährstoffmangel oder –überschuss das Auftreten von Pflanzenkrankheiten? - Nährstoffmangel oder –überschuss beeinflussen den Stoffwechsel der Pflanze u. damit Förderung / Hemmung eines Schaderregerbefalls   Nährstoffmangel: - wirkt förderlich auf perthotrophe Erreger (besiedeln lebendes Gewebe, töten es ab und ernähren sich von totem Gewebe)-Wachstumseinbußen u. krankhafte Veränderungen (z.B. Kümmerwuchs, Blattfall, andere Mangelkrankheiten)- Gelbfärbung (Chlorophyll fehlt)- Widerstandsfähigkeit, Standfestigkeit vermindert Nährstoffüberschuss: - Förderung von Schädlingen (insbesondere saugende Insekten) -> entzieht Pflanze Nährstoffe- Führt zur Versauerung des Bodens -> pH-Wert ist niedrig -> fördert Fusarium / Kohlhernie
• 4. Welchen Auswirkungen kann Stickstoffüberschuss auf Pflanzen und Pflanzenbestände haben? -erhöhte Assimilatgehalte -vergrößerte Bestandesdichte -Verringerte Lignifizierung -Verringerte Seneszenz (viele junge Zellen) -verringerte Cutenisierung
• 5. Welche Schadorganismen werden durch Stickstoffüberschuss gefördert? -Halmbruchkrankheiten -Blattläuse Blattkrankheiten: Rostpilze, Blatt- und Spelzenbräune, Septoria Blattdürre, Echter Mehltau
• 6. Nennen Sie Schadorganismen, die durch einen hohen bzw. niedrigen ph-Wert beeinflusst werden. niedriger pH-Wert: pilzliche Schaderreger: Kohlhernie, Fusarien hoher pH-Wert: bakterielle Schaderreger: Kartoffelschorf
• Zusatzfrage: 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
• 7. Nennen Sie verschiedene abiotische Schadursachen -Witterung -Nährstoffmangel -Nährstoffüberschuss -Toxische Stoffe -Agrartechniken (Walzen, Striegeln)
• 8. Auf welche Weise kann die Witterung das Pflanzenwachstum negativ beeinflussen? keine Antwort
• 9. Nennen Sie toxische Stoffe, die das Pflanzenwachstum negativ beeinflussen können. -Boden: Schwermetalle, Herbizide -Luft: Stickoxide, Ammoniak, Schwefeldioxid
• 10. Beschreiben Sie, wie agrar- und kulturtechnische Maßnahmen das Pflanzenwachstum negativ beeinflussen können. Direkt durch Verletzungen oder Verätzungen, indirekt durch Bodenverdichtungen, Versalzung und Strohverteilung/-einarbeitung
• 11. Durch welche Eigenschaften sind abiotische Schadursachen gekennzeichnet? -werden durch Umwelteinflüsse verursacht (besonders durch Witterungsereignisse) -nicht beeinflussbar -nicht übertragbar  -heilen selbst, sobald der Schadfaktor nicht mehr wirksam ist  
• 12. Beschreiben Sie die Auswirkungen abiotischer Faktoren auf die Getreidepflanze und den Erreger der Schwarzbeinigkeit (G. graminis). Beurteilen Sie die Eingriffsmöglichkeiten des Landwirtes hinsichtlich ihrer Wirkung. -Die Schwarzbeinigkeit besiedelt die Wurzeln der Wirtspflanze als Myzel  -ein regelmäßiger Umbruch der Fläche und die Einhaltung der Fruchtfolge sind die wirksamsten Eingriffsmöglichkeiten des Landwirts  -viele Ungräser wie z.B. die Quecke sind Wirtspflanzen für dieses Pathogen --> daher Quecken wirksam bekämpfen
• Lebens- und Ernährungsweisen von Schadorganismen 13. Beschreiben Sie die Lebens- und Ernährungsweisen von Mikroorganismen. In welchen Gruppen sind Schadorganismen zu finden? -Bauen als Zersetzer organische Materie zu anorganischen Stoffen ab. -Frage nicht zuendebeantwortet.
• 14. Was ist ein obligater Parasit? Nennen Sie drei Gruppen von Schadorganismen, die als obligate Parasiten gelten. -Obligate Parasiten ernähren sich biotroph. Das heißt, dass sie auf lebens- und funktionstüchtiges Wirtsgewebe zur Ernährung und eigenen Entwicklung angewiesen sind. -Daher töten sie ihren Wirt nicht. -Beispiele: Viren, Pilze (wie z.B. Mehltaupilz), saugende Insekten, phytophage (pflanzenfressende) Nematoden
• 15. Worin unterscheiden sich obligate Parasiten von nicht obligaten (fakultativen) Parasiten? -       Obligate Parasiten: sind auf lebende Pflanzenzellen als Wirt angewiesen. -       Nicht obligate Parasiten können auch von totem Substrat leben, weshalb sie die Pflanze               bzw. Pflanzenteile abtöten
• 16. Was versteht man bei Krankheitserregern unter einer biotrophen und einer pertotrophen Ernährungsweise? -Parasiten, die sich von lebenden Zellen des Wirts ernähren, nennt man biotroph Parasiten  -Parasiten die Zellen des Wirtes abtöten, um sich von ihnen zu ernähren, nennt man perthotroph
• 17. 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
• Viren/Viroide 18. Wie ist ein Viroid aufgebaut und durch welche Merkmale ist es gekennzeichnet? -Viroide sind infektiöse Moleküle, also Schaderreger -sie unterscheiden sich von Viren, indem sie nur eine einzelsträngige RNA haben -sie sind so klein, dass sie kein Protein kodieren können und 150-400 Nukleotide haben  -sie haben eine nackte Erbsubstanz ohne Proteinhülle
• 19. Wie werden Viroide übertragen? -mechanisch  -Insekten mit beißend-kauenden Mundwerkzeugen  -Blattläuse 
• 20. Wie sind Viren aufgebaut? Viren bestehen aus Proteinen, Nukleinsäuren, Lipiden, Polyaminen und Metallionen. Die Proteine haben als Proteinhülle eine Schutzfunktion  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.
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• 21. 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
• 22. Nennen Sie die Übertragungswege für Pflanzenviren. Wie vermehren sie sich in der Pflanze und wie breiten sie sich in ihr aus? -  Tierische Vektoren (90% Blattläuse) -  Mechanische Übertragung / Kontaktübertragung -  Vegetative Vermehrung -  Pflanzenvermehren indem Teile von Wurzeln z.B. weitergezüchtet werden -  Samen und Pollen -  Pilze   -  Der Eintritt in ihren Wirt erfolgt über reversible Wunden von Zellwand und Plasmalemma oder durch tierische Vektoren  -  Um ihre DNA oder RNA zu replizieren, wird der Replikationsapparat der Zelle benutzt. Die Vermehrung erfolgt durch die beiden Syntheseschritte Replikation der Nukleinsäure und Transkription des Genoms zu RNA und Translation der Information in virusspezifisches Protein. -  Der Virus vermehrt sich in den Parenchymzellen. -  Die Ausbreitung von Zelle zu Zelle erfolgt über Plasmodesmen. Und über die Leitbündel zur Wurzel und über Phloem und Xylem in die gesamte Pflanze. -  Die Geschwindigkeit der Ausbreitung ist abhängig von: Virus, Zelltyp und –zustand, Umweltbedingungen und Wirtspflanze.
• 23. Erläutern Sie den Unterschied zwischen einer nicht persistenten und einer persistenten Virusübertragung durch Blattläuse. 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
• 24. Nennen Sie die Gruppen von tierischen Vektoren, die Viren übertragen. Wie bedeutsam sind die einzelnen Gruppen? -Nematoden --> 6 % (Fadenwürmer) -Arthropoden  --> 94 % (Milben 1 % und Insekten 99 %)
• 25. 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 Viren Nicht persistente Übertragung durch Blattläuse --> keine Latenzzeit = höchste wirtschaftliche Bedeutung
• 26. Erläutern Sie die Begriffe „propagativ“ und „transovarial“ bei der Virusübertragung. Propagativ: -propagativ heißt, die Viren können sich im Vektor (z.B Blattlaus) vermehren -nicht propagativ heißt, der Virus kann dort nur überleben.   Transovarial: Die Viren können im Vektor (z.B Blattlaus) den Virus über die Eier weiter geben . D.h Virusinfektion übersteht den Zykluswechsel der Laus!! Gefahr Infektion Kulturpflanze im Frühjahr!!
• 27. Welche Bedeutung hat der Übertragungstyp von Viren (persistent/nicht persistent) für die Bekämpfung? Die direkte Bekämpfung von Viren ist nicht möglich, da Viren keinen eigenen Stoffwechsel haben. Daher beschränkt sich die Bekämpfung auf eine Vermeidung der Infektion.   Die nicht-persistente Übertragung ist nur schwer zu verhindern, da die Aquisitionszeit so gering ist, dass eine ausreichende Wirkstoffaufnahme nicht stattfindet. Damit die Vektoren vor dem nächsten Anstich sterben, ist ein Kontaktinsektizid oder ein Insektizid mit Gasphase nötig. Systemische Mittel.   Bei der persistenten Virusübertragung, ist es durch die längere Aqusitionszeit möglich mit Insektiziden die Vektoren (meist Blattläuse) wirksam zu bekämpfen, da die Vektoren lange genug an den Pflanzen saugen, um genügend Wirkstoff des Insektizids aufzunehmen.
• 28. Nennen Sie zwei Pilze, die als Virusvektoren dienen. Welche Viren übertragen sie und welche Bedeutung haben diese Viruskrankheiten? - Polymyxa betae: Wurzelbärtigkeit    An Zuckerrüben. Durch angegriffene Wurzel Blattaufhellungen und eine verzögerte Entwicklung. Großflächige Verbreitung im Boden. Ertrags- und Inhaltsstoffminderung, daher bedeutende Rübenkrankheit - Polymyxa graminis: Gelbmosaikvirus  Bedeutung für Getreide. Ertragseinbußen bis 70 %. Können durch weniger anfällige Sorten abgeschwächt werden.
• 29. Von welchen Einflussfaktoren hängt die Ausprägung einer Viruserkrankung an Pflanzen ab? Die Ausprägung hängt von dem  Erreger -          Virus -          Virusstamm   der Umwelt -          Temperatur -          Licht  und der  Wirtspflanze -          Art, Sorte -          Entwicklungsstadium / Alter -          Ernährungszustand
• 30. Definieren Sie die Begriffe Aquisitionszeit, Zirkulationszeit 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).
• 32. 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
• Bakterien 33. 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
• 34. Durch welche allgemeinen Merkmale zeichnen sich Bakterien aus? -     Prokaryonten (kein echter Zellkern) -     Feste Zellwand -     Sichtbar im Lichtmikroskop -     Nukleinsäuren DNA und RNA -     Wachsen auf künstlichem Nährboden -     Vermehrung durch Zweiteilung -     Befallen extra- und intrazelluläres Gewebe
• 35. Erläutern Sie den Unterschied zwischen Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien. -Gram-positiv: Dickere Zellwand, Antibiotika empfindlicher, Färbemittel bleibt an Zellwand haften -Gram-negativ: dünne Zellwand, unempfindlicher Antibiotika, keine Farbe bleibt haften
• 36. Definieren Sie die Begriffe Subspezies und Pathovar bei Bakterien. Dient der Klassifizierung und Nomenklatur von Bakterien. 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, die sich morphologisch und genetisch nicht leicht unterscheiden lassen, mit unterschiedlichen pathogenen Eigenschaften, z.B. unterschiedlichem Wirtspflanzenkreis oder unterschiedlichen Krankheitssymptomen
• 37. Wie und wo überdauern Bakterien? Wo:          -Samen/Pflanzgut          -Zwischenwirt          -Pflanzenrückstände          -Boden          -Maschinen u. Arbeitsgeräte            Wie:          -Endosporen          -Exosporen          -einfache physologische Überdauerung (vgl. Winterschlaf)  
• 38. Wie werden pflanzenpathogene Bakterien übertragen? -       Wind -       Niederschlag (Regentropfen) -       Insekten -       Andere Tiere und den Menschen -       Kulturmaßnahmen (Beregnung, Maschinen) -       Pflanz-, Saat- und Erntegut   Übertragung von einer Vegetationsperiode zur nächsten geschieht über Pflanzenrückstände, infiziertes Saat- und Pflanzgut, Bakteriengallen.
• 39. 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 sich innerhalb eines Wasserfilms aktiv fortbewegen und über natürliche Eintrittspforten oder Wunden in die Pflanze eindringen. Besiedlung über intakte Abschlussgewebe ist nicht möglich. Eindringen über: -       Natürliche Öffnungen (Stomata, Lentizellen, Hydrathoden (Wasserspalten)) -       Nicht kutinisierte Stellen (Wurzelhaare, Narben, Nektarien (Saftdrüsen)) -       Wunden (Wuchsrisse, biotisch, abiotisch)
• 40. 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)
• 41. Wie lassen sich Bakterien wirkungsvoll bekämpfen? Nennen Sie die wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen. Direkte Bekämpfung nicht möglich, da (nur in Ausnahmen!) keine Antibiotika zugelassen sind. -Quarantäne -Fruchtfolge -Bodenbearbeitung (beseitigung Ernterest) -Gesundes Pflanz/Saatgut -Vermeidung Verletzungen -Maschinen Reinigen

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