Morphologische und molekulare Identifikation von Fusarium spp. an Mais (Zea mays) in Österreich

Fusarium spp. gehören zu den wichtigsten Phytopathogenen an Mais und können hohen wirtschaftlichen Schaden verursachen. Neben Ernteausfällen bilden Fusarium spp. Mykotoxine, die eine Gefahr für Menschen und Tiere darstellen, wenn sie in die Nahrungskette gelangen. Weltweit gehören zu den meist gefundenen Toxingruppen Trichothecenes, Zearalenones, Fumosine und Moniliformin. In unterschiedlichen Klimaten herrschen verschiedene Fusarium Arten vor, die spezifische Mykotoxine bilden können. In den letzten Jahren konnten Verschiebungen der Erregerprofile innerhalb Europas festgestellt werden. F. graminearum tritt zu Gunsten der Fusarium Arten aus der Liseola Sektion weniger auf. Durch die Verschiebungen der Erregerprofile ändern sich auch die vorherrschenden Toxinspektren. Daher sind genaue Bestimmungen der Fusarium Arten von Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurden 791 Maiskörner aus unterschiedlichen Gebieten in Ostösterreich untersucht. Durch eindeutige Identifikationsmerkmale konnte ein Großteil der Proben bestimmt werden. Wenn die Fusarium Art nicht klar zu identifizieren war, wurden molekularbiologische Untersuchungen durchgeführt. In dem sehr trockenen und warmen Jahr 2011 gab es einen signifikanten Unterschied im Erregerprofil im Vergleich zu ähnlichen Versuchen in den 90iger Jahren. F. graminearum kam in Österreich signifikant weniger vor als noch in den Jahren zuvor. Dafür ist die Liseola Sektion mit über 80% sehr dominant in den österreichischen Maisanbaugebieten. Ein Grund hierfür könnten die überdurchschnittlich hohen Temperaturen und die geringen Niederschläge während der Maisblüte gewesen sein. Auch innerhalb Österreichs kann man einen Zusammenhang zwischen Wetter und den auftretenden Fusariumarten erkennen. In den Nördlichen Feuchtgebieten und im Illyrikum konnte signifikant mehr F. graminearum isoliert werden als in den wärmeren Gebieten und im Pannonikum. Dafür gab es im sehr trockenen Pannonikum signifikant mehr F. proliferatum. F. verticillioides konnte auch zum ersten Mal bei österreichischen Versuchen an Mais in allen Gebieten isoliert worden. Ob es wirklich eine langfristige Änderung im Erregerprofil durch ein wärmeres Klima gibt oder ob 2011 eine wetterbedingte Ausnahme war, muss forthin überprüft werden.The genus Fusarium is one of the most important phytopathogens on maize worldwide. It can lead to high yield losses in agriculture. The major concern regarding Fusarium spp. on maize arises from the ability to produce a wide range of specific mycotoxins. The most predominant mycotoxins worldwide are Trichothecenes, Zearalenone, Fumosine and Moniliformin. When those mycotoxins contaminate food and feed it can result in illness for humans and animals. Since the various Fusarium species can produce chemically very diverse mycotoxins, the species may allow conclusions about the produced toxins. Different Fusarium species differ in their climatic distribution and a certain toxin spectra can prevail. Studies in many countries in Europe have shown that the distribution of Fusarium strains has been shifted. F. graminearum got displaced by Fusarium from the Liseola section. The shift in the pathogen profile causes a change in the predominant toxin spectra as well. Therefore an accurate identification of Fusarium species is important because they allow conclusions about their toxins. In the present study 791 maize grains were examined from different areas in Eastern Austria. Specific morphological features of the Fusarium culture identified most of the samples. If the Fusarium species was not clearly identified, molecular biological studies have been performed. In the very dry and warm 2011 there was a significant difference in the excitation profile in comparison to similar experiments in the 90s. At that time F. graminearum was the most dominant Fusarium strain in Austria. 2011 was significantly less F. graminearum found. Instead the Liseola section was very dominant in Austria with more than 80%. Also within Austria you can see a connection between weather and Fusarium species occurring. In the cooler Northern Wetlands and the Illyrikum significantly more F. graminearum could be isolated than in the dryer area of Pannonikum. In the warm and very dry Pannonikum significantly more F. proliferatum was found than in the other areas. For the first time F. verticillioides was isolated in every part of the maize growing areas in Austria. The warm and dry weather had clearly an influence of the Fusarium profile. It is important to prove, if the change is permanent or just temporary.von Annemarie WannerZsfassung in engl. SpracheWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2015(VLID)112768