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Pythium aristosporum ist ein Phyto-Pathogen aus der Gruppe der Eipilze, das bei Weißem Straußgras eine Dysfunktion der Wurzeln verursacht.
Pythium aristosporum verursacht eine Funktionsstörung der Wurzeln bei Weißem Straußgras (Agrostis stolonifera).[1] Weißes Straußgras ist ein Gras, das im Norden der Vereinigten Staaten auf den Greens, Fairways und Tees von Golfplätzen eingesetzt wird, weil es sehr kurz (0,125 in (3,2 mm)) geschnitten werden kann und die Winter relativ unbeschadet übersteht.[2] Es ist für Golfplätze ideal, weil es Seitensprosse bildet, so dass es sich schnell ausbreiten kann und dichte Bestände auf dem Boden bildet.
Wie angedeutet befällt Pythium aristosporum die Wurzeln des Weißen Straußgrases. Während es keine makroskopischen Anzeichen gibt, zeigen einige ober- und unterirdische Symptome die Infektion der Pflanzen an. Oberirdisch welkt sie Blattspitze und das Gras wechselt die Farbe vom satten Grün zu gelbbraun, was typischerweise in kreisrunden Flecken erfolgt. Die unterirdischen Symptome sind sekundär und Ergebnis der Wurzel-Nekrose; diese stirbt ab, wird fahl gelbbraun und verliert ihre Wurzelhaare.[3] Diese Symptome sind systemisch, da sie die gesamte Pflanze betreffen,[4] und der Großteil des abgestorbenen Wurzelgewebes ist ein primäres Symptom, da das Absterben direkte Folge der Pythium-Infektion ist.
Mikroskopisch sind Hyphen sichtbar. Die primären Strukturen, um überdauern zu können, sind bei Pythium-Arten Oosporen und Sporangien.[5] Oosporen und Sporangien haben einen kreisförmigen Umriss. Antheridien und Oogonien können auf den Zellen der Hyphen ebenfalls vorhanden sein. Ein Oogonium ist im Umriss kreisförmig und mit einer Hyphe verbunden und ein Antheridium sieht wie ein Zweig einer Hyphe aus, das mit dem Oogonium verbunden ist, um Oosporen zu erzeugen.[5]
Pythium aristosporum infiziert Pflanzen auf vielerlei Wegen wie über die Luft, über Wasser, durch Überwinterung im Boden, Landtechnik und bereits infizierte Pflanzen.[6] Im Sinne des Zyklus soll die überwinternde Oospore als Ausgangspunkt genommen werden. Die Oosporen auf einer Pflanze können einen Keimschlauch verwenden, um in die Pflanze einzudringen. Wenn sie sich nicht schon auf einer Pflanzenzelle befindet, setzt die Oospore eine Zoosporangium frei, das wiederum Zoosporen in die Umgebung entlässt. Diese Zoosporen haben zwei Geißeln und sind dadurch mobil; sie benötigen Wasser, um sich zu bewegen und sich zu verbreiten. Auf einer Pflanze angekommen enzystieren sie sich und entwickeln Haustorien, um Nährstoffe aus der Zelle zu beziehen. Einmal in der Zelle etabliert, breitet sich das Myzel durch die Pflanze aus. Sporangien steigen dann aus dem Myzel heraus auf und infizieren die Zellen direkt oder setzen weitere Zoosporen zur Infektion frei. Von dort aus kann sich das Myzel verbreiten, und der Zyklus beginnt von vorn. Da dies mehr als einmal per Anbauzyklus möglich ist, spricht man von einer polyzyklischen Krankheit.[7] Wenn die Bedingungen nicht länger für Wachstum und Überleben geeignet (sehr trocken oder kalt) sind, oder wenn die Wirtspflanze abgestorben ist, befruchten sich haploide Antheridien und Oogonien, um diploide Oosporen zu bilden.
Die Umweltbedingungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des Pathogens in der Pflanze. Auch wenn Wirt und Pathogen vorhanden sind, hängt es von den Umweltbedingungen ab, ob eine Krankheit ausbricht. Die von P. aristosporum ausgelöste Wurzel-Dysfunktion (englisch pythium root dysfunction, „PRD“) entwickelt sich in den Wurzeln des Weißen Straußgrases im Herbst, Winter und Frühjahr, wenn die durchschnittlichen Bodentemperaturen zwischen 50 °F (10 °C) und 70 °F (21 °C) betragen.[3] Das Pathogen verringert die Fähigkeit der Wurzeln, Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen, was die Krankheit in Zeiten von Stress sehr viel ernster macht, z. B. bei geringer Bodenfruchtbarkeit, geringer Bodendurchlüftung und insbesondere Trockenheit. Deshalb treten die Symptome meist während wärmerer Perioden im Sommer auf, wenn die Bodentemperaturen den Zielbereich erreicht haben.[5]
Weil die Krankheit die Wurzeln derart heftig beeinflusst, ergeht es Weißem Straußgras auf sandigen Böden schlecht, weil diese Böden hohe Infiltrations- und Durchfluss-Raten aufweisen.[1] Grassoden in Böden mit hohem organischen Gehalt sind (einmal infiziert) besser gerüstet, weil diese Böden Wasser und Nährstoffe besser zurückhalten und den Wurzeln so Gelegenheit geben, sie auch mit geringeren Raten aufzunehmen, als dies in gut entwässerten Böden der Fall ist. Während Böden, welche für höhere Pflanzen verfügbare Feuchtigkeit besser zurückhalten, diesen einmal infizierten Pflanzen ein besseres Überleben gestatten, ist die beste Prävention auf den Böden möglich, die einen schnellen Abfluss des Wassers garantieren. Ein wassergesättigter Boden erlaubt den Zoosporen, sich auszubreiten und die Wurzelzellen zu infizieren, also besteht die beste Prävention darin, eine lang anhaltende Wassersättigung zu unterbinden.
Insekten wie Rüsselkäfer können auch als Vektoren auftreten, indem sie die Sporen übertragen oder Wurzeln annagen und so Öffnungen schaffen, die den Eipilzen ein Eindringen erleichtern.[8]
Pythium aristosporum ist ein Phyto-Pathogen aus der Gruppe der Eipilze, das bei Weißem Straußgras eine Dysfunktion der Wurzeln verursacht.
Pythium aristosporum is a species of pythium under the class oomycota (often referred to as water molds) that causes root dysfunction in creeping bentgrass.
Pythium aristosporum causes root dysfunction in creeping bentgrass.[1] Creeping bentgrass is a cool season grass that is found mainly on the putting greens, fairways, and tees of golf courses in the Northern United States due to its ability to be cut at very low heights (an eighth of an inch) and survive winters relatively unharmed.[2] It is ideal for golf courses because it grows stoloniferously (with above ground shoots). This allows the grass grow laterally relatively quickly and form dense ground covers, making it ideal for golf courses.
Like the disease name suggests, Pythium aristosporum affects the roots of creeping bentgrass. While there are no macroscopic signs, there are a few above and belowground symptoms that plants infected with this disease will exhibit. Aboveground, there will be dieback on the tip of the grass blade and the grass will turn from the lush green to a yellow/brown color typically in circular patches. Symptoms aboveground are secondary, and a result of the necrosis of the roots. Belowground, the roots will die back, turn a pale tan color, and lose their root hairs.[3] These symptoms are systemic, as they involve the whole plant,[4] and the mass of root tissue that is lost is a primary symptom because it is a direct result of the pythium. Listed are all macroscopic symptoms, or ones that can be seen without the use of magnification.
Microscopically, hyphae are visible. The primary survival structures of pythium are oospores and sporangia.[5] Oospores and sporangia are circular in shape. Antheridia and oogonia would also be present on hyphal cells. The oogonium is in the shape of a circle that is connected to the hyphae and the antheridium looks like a branch of hyphae that connects to the oogonium to produce oospores.[5]
Pythium aristosporum infects plants in a variety of ways such as through wind, water, overwintering in soil, equipment, and infected plants.[6] For the sake of this cycle, the overwintered oospore will be the starting point. Oospores on a plant can use a germ tube to get into the cell of a plant. If not already on a plant cell, the oospore will release a zoosporangium that releases zoospores. Zoospores have two flagella (one tinselated and one whiplash) and are motile, needing water to move and spread. They then encyst on a cell and develop haustoria as a way to leach nutrients from the cell. Once established in the cell, mycelium spread throughout the plant. Sporangia are then able to arise from the mycelia and either directly infect a cell or release zoospores to infect. From there, mycelia are able to spread and the cycle repeats. Because this is able to happen more than once per crop cycle, it is a polycyclic disease.[7] After conditions are no longer conducive to growth and survival (very dry or cold conditions) or the plant has died, haploid antheridia and oogonia from the hyphae fertilize together to create diploid oospores.
Environment plays a key role on whether the disease develops in a plant or not. While the host plant and microbe may be present, if the environment is not conducive, then there will not be disease. Pythium root dysfunction develops in the roots of creeping bentgrass in the fall, winter, and spring when mean soil temperatures are between 50-70°F.[3] This pathogen reduces the ability of roots to absorb water and nutrients from the soil, which makes the disease much more harmful during times of stress, such as low fertility, low soil oxygen levels, and especially drought. Because of this, symptoms are most common during warm periods in the summer when soil temperature is within key range.[5]
Due to the disease impacting the roots so heavily, creeping bentgrass in sand-heavy soils fare even worse as sandy soils have excellent infiltration and percolation.[1] Turf in soils that are high in organic matter content fares better (once infected) because of the soils ability to retain nutrients and moisture, which allows the hindered roots to be able to absorb them better than if in a very well drained soil. While the soils that retain a higher plant available moisture content allow the plant to survive better once infected with the disease, the best way to prevent it is just the opposite-having soils that allow water to drain well and prevent long periods of pooling. Saturated conditions allow zoospores to spread and infect turf root cells, so it is ideal to prevent the ground from being saturated for too long.
Insects, like billbugs, can also act as vectors by transferring spores or by feeding on roots and creating openings-allowing the oomycete to enter more easily.[8]
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) Pythium aristosporum is a species of pythium under the class oomycota (often referred to as water molds) that causes root dysfunction in creeping bentgrass.
