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mikroPraep

mikroPraep

Entwicklung eines breit wirksamen mikrobiologischen Präparates zur Bekämpfung pilzlicher Pflanzenkrankheiten

Projektkoordinator

Prof. Dr. Annette Reineke
Hochschule Geisenheim, Geisenheim
annette.reineke@hs-gm.de

Verbundpartner

Julius Kühn-Institut für Biologischen Pflanzenschutz
Bio-Protect GmbH
Technische Universität Berlin (assoziierter Projektpartner)

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Im Rahmen des Verbundprojektes "mikroPraep" soll ein auf dem Bakterium Lysobacter enzymogenes basierendes, marktfähiges Produkt für den integrierten und biologischen Pflanzenschutz entwickelt werden. Das Präparat soll gegen Oomyzeten und andere pilzliche Schaderreger an unterschiedlichen Kulturpflanzen eingesetzt werden. Zudem sollen Erkenntnisse zu möglichen antagonistischen Wirkungsweisen des Bakteriums, zur möglichen Induktion von Abwehrmechanismen sowie zur potenziellen endophytischen Etablierung in der Pflanze erarbeitet werden. Zur Charakterisierung der Wirkmechanismen werden zwei Isolate von L. enzymogenes komplett sequenziert und annotiert, parallel dazu werden aktive Wirkstoffe durch HPLC bestimmt. Die reinen Wirkstoffe und fraktionierten Kulturfiltrate werden auf ihre Wirksamkeit getestet. Mithilfe dieses Wissens soll die Herstellung und Wirksamkeit des fertigen Präparates optimiert werden. Durch die Entwicklung des mikrobiologischen Präparates soll dem Markt eine effektive und nachhaltige Pflanzenschutzstrategie angeboten werden, mit dem Potenzial, den chemisch-synthetischen Wirkstoffeinsatz im Gartenbau zu reduzieren.

Ergebnisse

Die Wirksamkeit von zwei Isolaten von L. enzymogenes (JKI-BI-6432 `creme´ und JKI-BI-6432 `gelb´) wurde in vitro gegen eine Vielzahl pflanzenpathogener Pilze und Oomyzeten durch Dualkulturen und mittels in Bakteriensuspension getränkten Filterscheiben getestet. Es konnte gezeigt werden, dass beide Isolate über ein breites antagonistisches Potenzial verfügen und verschiedene pilzliche Erreger im Wachstum hemmen. Die unterdrückende Wirkung auf Sporenkeimung (Venturia inaequalis, Phytophthora infestans und Uromyces appendiculatus) und Sporenschlupf (Pseudoperonospora cubensis) konnte ebenfalls in vitro gezeigt werden. Grundsätzlich zeigen beide Isolate eine Hemmung gegen das gleiche Spektrum an Pathogenen, allerdings war die Effektivität von JKI-BI-6432 `creme´ in allen Fällen deutlich höher als von JKI-BI-6432 `gelb´.

Für den Stamm JKI-BI-6432 `creme´ wurde nach einer Optimierung des Kulturmediums ein Produktionsverfahren und erste Formulierungen entwickelt, die die Produktion von wirksamen Testpräparaten ermöglichen. Weitere Optimierungen des Produktionsverfahrens sind nach der chemischen Identifikation der gebildeten Wirkstoffe durch den universitären Partner geplant.

Mittels in vivo Versuchen in Klimakammern und im Gewächshaus konnte die Wirksamkeit der formulierten Testpräparate von JKI-BI-6432 `creme´ bestätigt werden. Hier zeigte sich eine hohe Wirksamkeit gegen Falschen Mehltau (Pseudoperonospora cubensis) an Gurke, Krautfäule (Phytophtora infestans) an Kartoffel und Falschen Mehltau (Plasmopara viticola) an Topfreben. Die Wirksamkeit war in den Gewächshausversuchen vergleichbar mit dem Einsatz von kupferhaltigen Präparaten. Freilandversuche zur Bestätigung dieser Ergebnisse werden im Versuchsjahr 2020 durchgeführt. Die formulierten Testpräparate werden zudem sowohl hinsichtlich technischer Eigenschaften wie Lagerbarkeit, Stabilität und Applizierbarkeit als auch in Bezug auf ihre biologische Aktivität charakterisiert.

Verwertung

Da die prinzipielle Wirksamkeit von L. enzymogenes bereits gegen mehrere Pathogene gezeigt wurde, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich im weiteren Verlauf des Projektes ein Pflanzenschutzprodukt mit einem breiten Wirkungsspektrum entwickeln lässt. Nach Abschluss des Projektes wird das Scale-up des Produktionsverfahrens in den industriellen Maßstab erfolgen. Die wirtschaftliche Verwertung erfolgt durch die beteiligte Firma Bio-Protect GmbH. Sofern als Ergebnis des Projektes Schutzrechtsanmeldungen erfolgen, werden diese von der am Konsortium beteiligten Firma unter angemessener Beteiligung des JKI vorgenommen. Sobald ein standardisiertes Produkt aus einer Großproduktion vorliegt, müssen registrierungsrelevante Versuche zur Wirksamkeit und Toxikologie in Auftrag gegeben und ein Dossier für die Zulassung erstellt werden.

Broschüre: Poster mikroPraep
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 1 MB

Broschüre Beschreibung:

Entwicklung eines breit wirksamen mikrobiologischen Präparates zur Bekämpfung pilzlicherPflanzenkrankheiten