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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/3682
Title: Zur Ökologie des Wheat dwarf virus (WDV) in Sachsen-Anhalt
Author(s): Mehner, Silke
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2005
Extent: Online-Ressource, Text + Image
Type: Hochschulschrift
Language: German
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3-000009527
Subjects: Sachsen-Anhalt
Weizenverzwergungsvirus
Virusvektor
Wirtspflanzen
Ökologie
Elektronische Publikation
Hochschulschrift
Online-Publikation
Zsfassung in engl. Sprache
Abstract: Das Weizenverzwergungs-Virus (Wheat dwarf virus, WDV) wird durch die Zwergzikade Psammotettix alienus Dahlbom, 1851 auf Getreide und zahlreiche Gräser übertragen. Es kommt in zwei Stämmen, dem Gersten- und Weizenstamm vor. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zum besseren Verständnis der Ökologie dieses Virus im mittleren und südlichen Teil von Sachsen-Anhalt in den Jahren 1995 bis 2002. Unter Verwendung WDV-infizierter Wintergerste aus dem Freiland gelang die Herstellung eines ELISA-fähigen Antiserums zur Virusdiagnose. Das WDV trat im Untersuchungsgebiet in allen Prüfjahren in Getreidebeständen auf (teilweise > 50 %). Eine verfrühte Aussaat des Wintergetreides führte in der Regel zu einem verstärkten Befall im Herbst. In Jahren mit einem epidemiologischen Auftreten der BYDVs (1995, 2001, 2002) kommt das WDV nur in einem geringen Umfang vor. Umgekehrt geht ein höherer WDV-Befall stark mit niedrigen Infektionsraten der BYDVs einher. In Freilandversuchen konnten unter natürlichen Infektionsbedingungen elf Grasarten als neue Wirtspflanzen nachgewiesen werden: Avena hybrida Peterm., A. sterilis ssp. ludoviciana Dur., Bromus arvensis L., B. commutatus Schrad., B. hordeaceus L., B. japonicus Thunb. ex Murray, B. sterilis L., Deschampsia cespitosa (L.) P. Beauv., Festuca pratensis Huds., Phalaris arundinaceae L., und Setaria italica (L.) P. Beauv. Im Untersuchungsgebiet wurde vorwiegend der Gerstenstamm beobachtet. In Einzelpflanzen verschiedener Getreidearten erfolgte auch die Detektion des jeweils heterologen Stammes. Einige der geprüften Grasarten erwiesen sich als Wirt beider Stämme. Mais zählte bislang nicht zum Wirtskreis des WDV. In mehrjährigen Freilandversuchen mit verschiedenen Genotypen von Mais wurde die Anfälligkeit der Inzuchtlinie FAP 1360A gegenüber dem Gerstenstamm nachgewiesen. Erstmals wurden Versuche zur Übertragung des Gerstenstammes des WDV durch seinen Vektor durchgeführt. Die Prüfung der Effektivität der Übertragung des Virus durch die einzelnen Entwicklungsstadien von P. alienus erbrachte für die jüngeren Stadien eine höhere Effizienz. Im Hinblick auf den Übertragungsmodus zeigten sich zwischen den Einzelindividuen bemerkenswerte Unterschiede. Die Persistenz des WDV im Vektor erreichte maximal 100 Tage. Offensichtlich können nicht alle Zikaden einer Population trotz Virusaufnahme als Vektor dienen. Die Bestimmung der Akquisitionszeit bei lediglich vier erfolgreich übertragenden Tieren betrug 10, 15 bzw. 20 min. Die Zirkulationszeit schwankte zwischen 24 bis 72 Stunden. Unter Verwendung eines biologischen Testes und der PCR wurde in mehreren Jahren der Anteil virusübertragender und virustragender Zikaden in einer Freilandpopulation ermittelt. Der Anteil virusübertragender Tiere unterlag jährlichen Schwankungen (2000: 37,3 %, 2001: 19,2 %, 2002: 0,8 %). Innerhalb einer Vegetationsperiode konnten gleichfalls Unterschiede in der Übertragung festgestellt werden. Mittels PCR wurde hauptsächlich der Gerstenstamm ermittelt. In Einzeltieren gelang es, beide Stämme nachzuweisen. Ein Vergleich zwischen dem biologischen Test (Bestimmung der virusübertragenden Tiere) und der PCR (Ermittlung der virustragenden Tiere) ergab eine relativ große Übereinstimmung (65,0 % bzw. 88,8 %). Unter Beachtung bereits bekannter und der eigenen Ergebnisse wurde für das Untersuchungsgebiet ein Schema des Infektionszyklus des WDV erstellt.
The Wheat dwarf virus (WDV) is transmitted to cereal by the leafhopper Psammotettix alienus Dahlbom, 1851. It occurrs in two strains, a barley- and a wheat strain. The aim of this study was to increase the knowledge of the ecology and the occurrence of this virus in the middle and the southern parts of Saxony-Anhalt from 1995 to 2002. By means of infected outdoor winter barley an antiserum against WDV was prepared for virus diagnosis. In all years of investigations the WDV has occurred in fields of cereal (partly  > 50 %). An early sowing date of winter cereal results in a high infestation of the newly sown cereal in autumn. In years with an epidemiological appearance of BYDVs (1995, 2001, 2002) the WDV occurs in lower range. In reverse, a higher infestation of WDV is accompanied with lower infection rates of BYDVs. In outdoor investigations eleven species of grasses were found as new host species under natural condition of infection: Avena hybrida Peterm., A. sterilis ssp. ludoviciana Dur., Bromus arvensis L., B. commutatus Schrad., B. hordeaceus L., B. japonicus Thunb. ex Murray, B. sterilis L., Deschampsia cespitosa (L.) P. Beauv., Festuca pratensis Huds., Phalaris arundinaceae L., and Setaria italica (L.) P. Beauv. In the area of investigation the barley strain of the WDV was observed predominantly. Each heterologic strain also was detected in individual plants of different species of cereal. Some of the examined species of grasses were found as host of both strains. In perrenial outdoor investigations with different genotypes of maize the suscebtibility of the inbreeding line FAP 1360A against the barley strain of WDV was found. For the first time, investigations of transmission of the barley strain of the WDV were carried out by means of its vector. The examination of the effectivity of the transmission of the virus by developmental stages of P. alienus produced a higher effectivity for the leafhoppers of the younger stages. In view of the modus of transmission remarkable differences between several individuals were shown. The persistance of the virus in the vector came up to 100 days at the most. In spite of virus acquisition apparantly not all leafhoppers of a population serve as vectors. The determination of the time of acquisition by only four leafhoppers, which successfully transmitted, came to 10, 15, and 20 minutes. The time of circulation fluctuated between 24 and 72 hours. In the course of several vegetation periods, the contingents of virus transmitting and viruliferous leafhoppers were determined in an outdoor population by using of a biological test and by PCR. The rate of virus transmitting animals succumbed to annual fluctuations (2000: 37.3 %, 2001: 19.2 %, 2002: 0.8 %). Within one vegetation period, differences with the transmission were noticed likewise. By means of PCR basically the barley strain was established. In individual leafhoppers both strains could be verified. A comparison between the biological test (determination of the virus transmitting animals) and the PCR (determination of the viruliferous animals) resulted in a relatively high agreement (65.0 % and, respectively, 88.8 %). Considering the already known and the own results for the area of investigations, a scheme of the infection cycle of the WDV was developed.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/10467
http://dx.doi.org/10.25673/3682
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Hochschulschriften bis zum 31.03.2009

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