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Fungizidresistenz bei Strobilurinen

WeberV (2006)

Entwicklung von Strobilurin

    Strobilurin wurde 1980 aus dem Pilz Strobilurus tenacellus entwickelt. Der Pilz kommt an an Kiefernzapfen vor und produziert antifungale Wirkstoffe um Nahrungskonkurrenten im Wachstum zu hemmen. Er bildet Strobilurin A, welches photolabil und oxidationsempfindlich ist und durch Licht inaktiviert wird. Durch das Einfügen eines Phenylringes wurde die Photolabilität verbessert. Diese Substanz wurde darauf als Kresoxim-methyl verkauft.

Eigenschaften von Strobilurin

  • Strobilurin ist ein Naturstoff der gegen Ascomyceten, Basidiomyceten und Oomyceten wirkt. Demenstprechend breit ist das Wirkungsspektrum, das Septoria-Battdürre, HTR, Braun- und Gelbrost beinhaltet. Strobilurin ist hoch wirksam, umweltverträglich und hat keine Wirkung auf Pflanzen und Tiere (außer Fische) aufgrund der unterschiedlichen Permeabilität der Plasmamembran. Der Wirkstoff wird schnell enzymatisch inaktiviert und beeinflusst deshalb die Umwelt kaum. Der LD50 leigt bei 5000 mg/kg oral und 2000 mg/kg dermal.
    Neben der Wirkung gegen pilzliche Krankheitserreger erzeugt Strobilurin auch den sogenannten Grünungseffekt. Dieser beinhaltet eine Erhöhung des Harvest-Index (Kornertrag/Sprossbiomasse) durch eine verstärkte Einlagerung der Assimilate in das Korn. Dadurch kann eine Ertragssteigerung um7-10% erreicht werden

Aufnahme und Wirkung von Strobilurin in der Pflanze

  • Stobilurine gelangen mittels Diffusion durch Wachsschicht und Gasaustausch über Spaltöffnungen in die Pflanze und werden akropetal verlagert (mittels Xylem Richtung Blattspitze). Sie haben translaminare Wirung, dass heisst auch die Blattunterseite wird geschützt. In der Pflanzenzelle greifen Strobilurine in die mitochondriale Atmungskette ein. Am Cytochrom bc-Komplex wird die Elektronenübertragung gehemmt und die ATP-Bildung verhindert. Cytochrome übertragen Elektronen auf Sauerstoff. Frei werdene H+ werden von ATPase zur Energiegewinnung genutzt. Da dieser Prozess unterbunden ist verhungert der Pilz energetisch.

Qualitative, Monogenische Resistenz, ‚single-step resistance’
Gegenüber Strobilurinen/ QoI-Wirkstoffen (Qui-none outside-Inhibitors) hat S. tritici durch eine Mutation am Wirkort, G143A, eine starke Resistenz entwickelt. Die Resistenz trat 5-6 Jahre nach Markteinführung auf. Aufgrund der monogenen Resistenz gibt es nun strobilurinempfindliche und strobilurinresistente Pilzstämme. Letztere können sich unter entsprechendem Selektionsdruck explosionsartig vermehren. Hat ein großer Teil der Erregerpopulation diese Eigenschaft erworben, so ist deshalb nur noch mit einem sehr eingeschränkten bis unzureichenden Bekämpfungserfolg zu rechnen

Problem der monogenischen Resistenz

  • Strobilurine greifen sehr spezifisch und nur an einem Wirkort im Stoffwechsel ein. Bei entsprechendem Selektionsdruck wird die Resistenz (monogen) daher schnell durchbrochen. Die Anzahl der Ausbringungen hat größten Einfluss auf die Selektion nicht die Dosierung (verglichen zu Azolen, http://cropscience.ch/?p=19): Je mehr Fungizid angewandt wird, desto höher der Selektionsdruck. Wenn das Pathogen eine Resistenz gegen einen Wirkstoff der Strobilurine entwickelt hat, so hat dies auch Auswirkungen auf andere Wirkstoffe dieser Wirkstoffgruppe (Kreuzresistenz). Deshalb sind alle Strobilurinwirkstoffe sind von der Minderwirkung betroffen. Aufgrunddessen ist S. tritici durch Strobilurinwirkstoffe nicht mehr ausreichend zu bekämpfen. Die durchschnittlichen Resistenzgrade liegen zwischen 16% in Bayern und 77% in Schleswig-Holstein. Ab einem Resistenzgrad von 10% ist mit leichten, ab 30% mit deutlichen Wirkungseinbußen zu rechnen.

Maßnahmen

  • Beseitigung von Stroh und Ausfallgetreide
  • weite Fruchtfolge, kein Stoppelweizen
  • Anbau resistenter Sorten
  • Mischpartner in ausreichender Menge einsetzen
  • Anzahl der Anwendungen beschränken

Weitere betroffene Krankheiten

  • Neben Septoria tritici hat die Resistenz gegenüber Strobilurinen im Weizenanbau auch den Echten Mehltau und regional die DTR-Blattdürre erfasst
  • Bei DTR tritt neben der Mutation G143A auch die Mutation F129L auf, die aber deutlich geringere Wirkungseinbussen für Strobilurine verursacht als die Mutation G143A.

Nicht betroffene Krankheiten

  • Rostpilze besitzen genau an der Stelle im Genom, an der die Mutation G143A auftreten kann, ein zusätzliches Genstück, ein sog. Intron, das eine korrekte Übersetzung vom Gen zum Protein verhindert, wenn die Mutation G143A auftritt. Wenn die Mutation G143A auftritt, wird das Intron nicht erkannt und kann bei Transkription nicht mehrentfernt werden. Das lebenswichtige Cytochrom b wird nicht mehr gebildet, der mutierte Pilz stirbt = Letal-Mutante. Demenstprechend treten G134A Mutanten auf, die jedoch sofort absterben. Das gilt auch für die Netzfleckenkrankheit der Gerste, in deren Cytochtom b Gen an der Stelle 143 ebenfalls ein Intron vorhanden ist. Somit sind Strobilurine bei Rost und Netzfleckenkrankheit langfristig vor einem Wirkungsverlust geschützt und stehen für eine effektive wirtschaftliche Bekämpfung auf Dauer zur Verfügung

    Resitenzmanagement

    • Qols müssen mit einem Triazol oder einem Kontaktfungizid (z.B. Chlorothalonil) in wirksamer Dosierung gemischt werden, um eine gute Krankheitskontrolle zu gewährleisten
    • Jede zusätzliche Behandlungsmaßnahme mit Strobilurinen verringert die Sensibilität des Erregers.
    • Konsequente Vermeidung des Anbaues anfälliger Sorten.
    • Vermeidung zu früher Saattermine.
    • Einsatz von Wirkstoffmischungen. Sie wirken an vielen Stellen der pilzlichen Zelle gleichzeitig, so dass der Pilz keine Chance hat, resistent zu werden
    • Multi-Site Wirkstoffe: Chlorthalonil
    • Je stärker man den Pilz durch pflanzenbauliche Maßnahmen kontrolliert, desto geringer ist der Selektionsdruck und damit auch das Resistenzrisiko
    • Fungizide nicht mehr als zweimal pro Saison einsetzen => Selektionsdruck gering halten
    • Nicht auf die Kurativwirkung der Fungizide verlassen, rechtzeitig spritzen
    • Resistenzmanagement vorbeugend durchführen
    • Anwendung infektionsbezogen, stadiumgerecht

    Quellen

    • Heitefuss (2000): Pflanzenschutz. Grundlagen der praktischen Phytomedizin
    • Syngenta: Wirkstoffresistenz pilzlicher Krankheitserreger; www.syngenta.de
    • Fungizidresisten bei pilzlichen Getreidepathogenen, Situationsbreicht 2004
    • Landwirtschaftskammer NRW
    • Dlz Agararmagazin 1/2005
    • Saaten-Kurier Frühjahr 2005
    July 10th, 2006
    Topic: Crop health management, Crop Science Tags: None

One Response to “Fungizidresistenz bei Strobilurinen”

  1. Fungizidresitenzen gegenüber Azolen | cropscience.ch Says:

    [...] siehe: http://cropscience.ch/?p=37 « Fungizidresistenz bei Strobilurinen Stärkespeicherung in pflanzlichen Organen » [...]

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