Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd„ 53 (8), S. 197-200, 2001, ISSN 0027-7479. © Eugen Ulmer GmbH & Co., Stuttgart

Landesanstalt für Pflanzenschutz, Stuttgart

Bakterielle Fruchtflecken an der Apfelsorte 'Delbarestivale' verursacht durch Pseudomonas syringae pv. papulans

Bacterial fruit spots on the apple cultivar 'Delbarestivale' caused by Pseudomonas syringae pv. papulans

Esther Moltmann

Zusammenfassung Key words: Blister spot, streptomycin, copper In den Jahren 1999 und 2000 fielen in den baden-württember• gischen Obstanbaugebieten unreife Früchte der Apfelsorte Einleitung Delbarestivale auf, die zahlreiche schwarze Flecken an den Lentizellen zeigten. Die Flecken waren rund, 1 bis 3 mm im In 1999 und 2000 erhielt die Landesanstalt für Pflanzenschutz, Durchmesser, mit diffusem Rand, z. T. mit rötlichem Hof und Stuttgart, ab Juli bzw. Mai Einsendungen von unreifen Apfel­ in der Mitte leicht blasig erhaben. Die Nekrose erstreckte sich früchten der Sorte Delbarestivale mit auffälligen Flecken an den nur wenige Millimeter in das Fruchtfleisch. Die Früchte konn­ Lentizellen. Die Flecken waren winzig klein, bis 3 mm im ten nicht mehr als Tafelobst verwertet werden. Aus den Durchmesser, kreisrund mit diffusem Rand und z. T. rötlichem Flecken wurden einheitlich und in großer Menge Bakterien Hof. Zunächst waren sie dunkelgrün fettig, dann färbten sie sich isoliert, die in ihren physiologischen Eigenschaften der Bakte­ braunschwarz. Der Rand war flach, die Mitte des Flecks leicht rienart Pseudomonas syringae pv. papulans ähnlich sind. blasig erhaben. Auf einer Frucht waren wenige oder bis zu 50 Durch P. s. pv. papulans wird in den USA, Kanada und Italien Flecken zu finden. Sie waren meist auf einer Seite und einer die Blasenfleckenkrankheit vor allem an der Apfelsorte Mutsu Stelle der Frucht konzentriert, oft am Kelchgrubenende (Abb. l ). hervorgerufen. Die Symptome sind den hier an der Sorte Del­ Die Nekrose erstreckte sich nur wenige Millimeter in das barestivale beobachteten Symptomen ähnlich. Um die Koch'­ Fruchtinnere und verursachte keine Fruchtfäule. In einigen An­ schen Postulate zu erfüllen, wurde mit den isolierten Bakterien lagen waren die Früchte so stark von diesen Flecken befallen, ein Pathogenitätstest an der Apfelsorte Delbarestivale erfolg­ dass sie nicht mehr als Tafelobst, sondern nur noch als Mostobst reich durchgeführt und aus den Symptomen die inokulierten verwertet werden konnten. Einsendungen mit geschädigten Bakterien reisoliert. Damit wu rde Pseudomonas syringae pv. Früchten kamen aus den Anbaugebieten am Bodensee, dem mitt­ papulans als Ursache für Fruchtflecken an der Apfelsorte Del­ leren Neckargebiet und dem südbadischen Raum. Aus den barestivale in Baden-Württemberg erstmalig nachgewiesen. Flecken wurden keine pilzlichen Erreger isoliert. Da bei der mi­ kroskopischen Untersuchung des geschädigten Gewebes jedoch Stichwörter: Blasenflecken, Streptomycin, Kupfer große Mengen an Bakterien ausströmten, lag der Verdacht auf eine bakterielle Ursache nahe.

Abstract Material und Methode In 1999 and 2000 unripe fruits of the apple cultivar Delbaresti­ Die Früchte wurden durch Abtupfen mit 70%igem Ethanol ober­ vale (syn. Delcorf) from orchards in Baden-Württemberg flächensterilisiert. Zur Isolierung des Erregers wurden mit einer showed several tiny black spots associated with the lenticels, sterilen Rasierklinge 1-2 mm große Gewebestückchen aus den making the fruits unsuitable for the fresh market. The spots were Flecken herausgeschnitten und in einigen Tropfen steriler round, 1-3 mm in diameter, extending only a few mm into the 0,8%iger NaCl-Lösung zermörsert. Nach einer 30-minütigen tissue of the fruit, with a slightly diffuse edge, partially with a Standzeit wurde von dem Mazerat auf King's-Medium B ausge­ reddish halo, and with a blistered center. From the spots bacteria strichen. Die beimpften Nährböden wurden bei 28 °C für 2-3 were consistently isolated with physiological characteristics si­ Tage inkubiert. Nach Abimpfen von Einzelkolonien und mehre­ milar to Pseudomonas syringae pv. papulans. In USA, Canada ren Reinigungsausstrichen wurden die in Reinkultur erhaltenen and Italy P. s. pv. papulans causes blister spot disease especially Bakterienisolate nach Standardmethoden physiologischen Tests on fruits of the apple cultivar Mutsu. The symptoms resemble unterzogen (LELLIOTT und STEAD, 1987). Es wurden 6 Isolate aus those observed here on fruits of Delbarestivale. In order to fulfill verschiedenen Anlagen und Regionen gewonnen. Koch's postulates immature apple fruits (cultivar Delbarestivale) Für die Inokulation wurde eine isoliert vom übrigen Erwerbs­ were successfully inoculated with the isolated bacteria. From the anbau liegende Anlage mi t 5 Jahre alten Delbarestivale-Bäu men symptoms the inoculated bacteria were reisolated and charac­ ausgewählt. Nach der Methode von SHOLB ERG und BEDFORD terized. This is the first report of Pseudomonas syringae pv. pa­ ( 1997) wurde für jedes der 6 zu prüfenden Isolate ein Ast mit ca. pulans causing fru it spots on the apple cultivar Delbarestivale in 5 Fruchtbüscheln markiert. Aus jeweils 24 Stunden alten Bakte­ Baden-Württemberg. rienkulturen aufKing's-Medium B wurden Suspensionen in Puf-

Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 53. 2001 198 EsTHE R M OLTMANN , Bakterielle Fruchtflecken an Delbarestivale

Abb. 1. Ältere und jüngere Flecken auf Früchten der Apfel­ sorte Delbarestivale verursacht durch Pseudomonas syringae pv. papulans, natürliche Infektion.

Abb. 2. Flecken auf Früchten der Apfelsorte Delbarestivale 7 Wo­ chen nach der ersten künstlichen Inokulation mit Pseudomonas sy­ ringae pv. papulans.

fer (PBS pH 7,0; 0,05 M) mit einer optischen Dichte bei 600 nm Ergebnisse vo n 0,2 bis 0,4 hergestellt. Das entspricht ca. einer Dichte von 109 koloniebildenden Einheiten/ml. Vor der ersten Inokulation Bei der mikroskopischen Untersuchung der oben beschriebenen, am 16. 5. wurden di e Früchte mit einem Handsprüher mit Etha­ präparierten Fruchtflecken waren in jedem Fall ausströmende nol (70 %) bes prüht und trocknen gelassen. Anschließend wur­ Bakterienmassen zu beobachten, die auffällig unbeweglich und den sie mit der Bakteriensuspension bzw. der Pufferlösun g tropf­ zusammengeballt waren. Aus den Nekrosen ließen sieb regel­ nass gesprüht. Die Inokulation mit der Bakteriensuspension mäßig und einheitlich in großen Mengen gleichartige Bakterien wurde ohne vorheri ge Ethanolapplikati on 3-mal wiederholt und isolieren, die auf King's-Medium B nach 2 Tagen fluoreszie­ zwar am 23 . 5„ 30. 5. und 5. 6. Die Fruchtgröße betru g beim rende Kolonien mit einem Durchmesser von 1-2 mm ausbilde­ ersten Inokulati onstermin 1-2 cm (BB CH-Stadium 71-72) und ten. Nach den Ergebnissen der physiologischen Tests handelt es beim letzten 3--4 cm (BB CH-Stadium 73-74). sich um di e Art Pseudomonas syringae (Tab. 1), aufgrund der Die Reisolierung des Erregers auf den durch künstli che In­ fehl enden Levanbildung, des verzögerten Gelatineabbaus und okulation erzeugten Symptomen und di e Charakterisierung der der schwachen Kartoffelzersetzung jedoch ni cht um die Pathovar Isolate erfol gte wie bei der Isoli erung aus natürlich infizierten „Syrin gae". Früchten. Im Pathogenitätstest wurden die ersten Symptome in Form

Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 53 . 2001 EsTHER MoLTMANN, Bakterielle Fruchtflecken an Delbarestivale 199

Tab. 1. Ergebnisse der physiologischen Tests von lsolaten aus Fruchtflecken, einiger Re-lsolate aus Fruchtflecken nach künstlicher Infektion und einem Referenzstamm

Einsendedatum 02.07. 99 14.07.99 21.07.99 21.07. 99 23.07. 99 23.07.99 02.06. 00 NCPPB 2848 Herkunft Stuttgart Tübingen Freiburg Freiburg Tübingen Tübingen Freiburg P. s. pv. lsolat, lsolat, lsolat, papulans Reisolat Reisolat Reisolat

Gramreaktion - ,- -,- -,- Fluoreszenz +,+ +,+ + + +,+ + + + Levanbildung -,- -,- - , - Oxidase -,- -,- -,- Kartoffelzersetzung (+), (+) (+), (+) (+) (+) (+) , (+) (+) (+) Arginindihydrolase -,- -,- -,- Tabakhypersensitivität +,+ +,+ + + +,+ + + + Gelatineabbau (+), (+) (+) , (+) (+) (+) (+), (+) (+) (+) Streptomycinresistenz (100 µg/1) Pathogenität an Delbarestivale-Früchten + + + + + + Reisolierung + + + + + +

(+)schwach positive bzw. verzögerte Reaktion winziger, dunkelgrüner, fettiger Flecken auf den Früchten 2 Wo­ bernsteinfarbener Exsudatbildung auf (BONN und BEDFORD, chen nach der ersten Inokulation beobachtet. 3 Wochen später 1986; BONN 1996). Ähnliche Symptome wurden auch in Pfälzer waren bei allen 6 Isolaten die Symptome als zahlreiche schwarz­ Anbaugebieten beobachtet (HARZER, 2000). In älteren Literatur­ braune und in der Mitte leicht erhabene Flecken sichtbar (Abb. stellen wird von Rindenschäden berichtet (SORAUER, 1956). 2). Sie waren oft gehäuft an der Stelle der Frucht zu finden, an Für den Pathogenitätstest wurde der Referenzs tamm von P. s. der sich die aufgesprühte Bakteriensuspension vor dem Abtrop­ pv. papulans nicht verwendet, da es zu riskant erschien, ein nicht fen gesammelt hatte. Die mit Pufferlösung besprühten Früchte in Deutschland isoliertes Bakterium im Freiland auszubringen. zeigten keine Symptome. Auch eine Ausbreitung auf die nicht in­ Der Pathogenitätstest gelingt nach Erfahrungen von BuRR und okulierten Früchte in der Anlage wurde nicht beobachtet. HURWITZ (1981) nicht an abgetrennten, sondern nur an wachsen­ Aus den durch künstliche Infektion hervorgerufenen Frucht­ den Früchten, so dass der Pathogenitätstest nicht ausschließlich flecken waren Bakterien in gleicher Menge, Einheitlichkeit und im Labor durchgeführt werden konnte. Die physiologischen Ei­ Regelmäßigkeit zu isolieren wie aus den natürlichen Sympto­ genschaften des Referenzstamms von P. s. pv. papulans gleichen men. Ihre physiologischen Eigenschaften entsprachen denen der denen der hier beschriebenen Isolate mit Ausnahme des verzö• Bakterien, die inokuliert worden waren (Tab. 1). gerten Gelatineabbaus und der schwachen Kartoffelzersetzung. Diese Abweichung ist offenbar durch den verwendeten Ver­ gleichsstamm bedingt, denn nach YouNG und TRIGGS (1994) ist Diskussion die Fähigkeit zum Gelatineabbau bei P. s. pv. papulans ein Mit der erfolgreichen Inokulation gesunder Apfelfrüchte der schwankendes Merkmal und der überwiegende Teil der dort ge­ Sorte Delbarestivale mit den aus Symptomen isolierten Bakte­ prüften Stämme weist pektolytische Aktivität auf. Damit wurde rien und ihrer Rei solierung wurden die Koch'schen Postulate er­ nach der verfügbaren Literatur die Blasenfleckenkrankheit ver­ füllt. Damit ist nachgewiesen, dass die beobachteten Flecken ursacht durch P s. pv. papulans an der Sorte Delbarestivale in durch die isolierten Bakterien verursacht wurden. Deutschland erstmalig nachgewiesen. Die obstbauliche Praxis In den USA, Kanada und Italien wird eine sehr ähnliche wurde vorab über die Krankheit informiert (MOLTMANN, 2000). Krankheit mit dem Namen „Blister spot" (Blasenflecken) be­ Nach Untersuchungen zur Biologie der Krankheit wandern die schrieben, die weit verbreitet vor allem an der Apfelsorte Mutsu Bakterien im Herbst über Blattnarben in die Knospen ein und vorkommt und nur dort wirtschaftliche Schäden verursacht überwintern dort (BURR und KATZ, 1984; BEDFORD et al., 1984). (BURR und HURWITZ, 1979, 1981 ; BEDFORD et al., 1988; BAZZI Bei hoher Bakteriendichte werden im Knospeninneren häufig und CALZOLARI , 1983). In der Nähe von befallenen Mutsu-Anla­ Nekrosen gefunden. Im Frühjahr bereits vor der Blüte bis in den gen trat sie auch an den Sorten Jonagold und Fuji (SHOLBERG und Herbst zur Ernte besiedeln sie als dominierendes Bakterium in BEDFORD, 1997) auf und wurde ebenso an Golden Delicious Typ der epiphytischen Population die Blätter, Blüten und Früchte des „Smoothee" (BAZZI und CALZOLARI , 1987) beobachtet. Nach Baumes. Die dauerhafte epiphytische Besiedlung ist auf die künstlicher Inokulation zeigten die Sorten Mcintosh, Delicious, Sorte Mutsu beschränkt. Auf anderen Apfelsorten oder Pflan­ Golden Delicious, Idared, Rome Beauty, Cortland, Empire zenarten wie Kirsche oder Pfirsich überlebte der EtTeger epiphy­ (BURR und HURWITZ, 1981 ), Spigold, Red Delicious (BEDFORD et tisch nicht für längere Zeit (BEDFORD et al., 1988). Auch auf ei­ al., 1988) sowie Braeburn, Gala und Jonagold (SHOLBERG und nigen Unkräutern in Obstanlagen wurde der Erreger nachgewie­ BEDFORD, 1997) Symptome, wenn auch schwächer ausgeprägt sen (BURR und KATZ, 1982). Die Früchte sind anfällig für Infek­ als bei der Sorte Mutsu. tionen nur in dem Zeitraum, in dem sich die Spaltöffnungen noch Die Krankheit wurde 1917 erstmalig von ROSE in den USA be­ nicht in Lentizellen umgewandelt haben (BURR und HURWITZ, schrieben und der Erreger Pseudomonas papulans genannt (SoR­ 1979; SHOLBERG und BEDFORD, 1997). Er beginnt in Abhängig• AUER, 1956). Von DHANVANTARI wurde er später ZU Pseudomo­ keit von der Witterung zwei bis zweieinhalb Wochen nach IWS syringae pv. papulans umbenannt (1977). Neben Frucht­ Blühende und dauert etwa zwei bis vier Wochen an (BURR und flecken treten in Kanada unter warm-feuchten Bedingungen und HURWITZ, 1981 ). Die Infektion wird durch wann-feuchtes Früh• starkem Befallsdruck auch Mittelrippennekrosen an Blättern und jahrswetter begünstigt. welkende Triebe mit orange verfärbten Blättern und weißer bis Zur Bekämpfung werden in den USA drei wöchentliche Strep-

Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 53. 2001 200 ESTHER MoLTMANN, Bakterielle Fruchtflecken an Delbarestivale tomycinbehandlungen in der für die Fruchtinfektionen kritischen leaves caused by Pseudomonas syringae pv. papu/ans. Canadian J. Plant Zeit empfohlen. Allerdings wurde der Erreger schon nach weni­ Pathology 8, 167-169. BEDFORD, K. E., B. H. MACNEILL, W. G. BONN, 1984: Survival of a ge­ gen Jahren gegen Streptomycin resistent, und zwar in solchen netically marked strain of the blister spot pathogen Pseudomonas sy­ Anlagen, in denen entgegen der Empfehlung viermal und häufi• ringae pv. papulans in leaf scars and buds of apple. Canadian J. Plant ger behandelt wurde. Diese Zahl an Behandlungen kam zu­ Pathology 6, 17-20. stande, wenn starker Befallsdruck erwartet wurde oder wenn in BEDFORD, K. E., B. H. MACNEILL, W. G. BONN, V. A. DIRKS, 1988: Pop­ ulation dynamics of Pseudomonas syringae pv. papulans on Mutsu ap­ derselben Anlage die Blüten bereits mit Streptomycin zur Ab­ ple. Canadian J. Plant Pathology 10, 23-29. wehr des Feuerbrands behandelt werden mussten. Da der Erre­ BuRR, T. J., B. HURWITZ, 1979: The etiology of blister spot of 'Mutsu' ger der Blasenfleckenkrankheit schon während der Blüte die apple in New York State. Plant Dis. Reptr. 63, 157-160. Pflanzenoberfläche besiedelt, wird er durch diese frühen Be­ BuRR, T. J., B. HURWITZ, 1981: Seasonal susceptibility ofMutsu apples to Pseudomonas syringae pv. papulans. Plant Disease 65, 334-336. handlungen bereits einem Selektionsdruck ausgesetzt. Die Resi­ BURR, T. J., B. KArz, 1982: Evaluation of a selective medium for detect­ stenz war dabei auf einem Plasmid lokalisiert, das leicht auf an­ ing Pseudomonas syringae pv. papulans and P. syringae pv. syringae in dere noch nicht resistente Bakterien transferierbar ist (BURR et apple orchards. Phytopathology 72, 564-567. al., 1988; JONES et al., 1991). In Kanada dagegen werden Kup­ BURR, T. J., B. H. KATZ, 1984: Overwintering and distribution pattern of Pseudomonas syringae pv. papulans. Plant Disease 68, 383-385. ferbehandlungen zum frühen „Mausohrstadium", Verzicht auf BURR, T. J., J. L. NORELLI, B. KATZ, W. F. WILCOX, S. A. HOYING, 1988: Überkopfberegnung besonders während der kritischen Zeit, die Streptomycin resistance of Pseudomonas syringae pv. papulans in apple Verwendung befallsfreien Pflanzguts und schließlich der Ver­ orchards and its association with a conjugative plasmid. Phytopathology zicht auf anfällige Sorten empfohlen. Auch wenn die Isolate aus 78, 410-413. DHANVANTARI, B. N., 1977: A taxonomic study of Pseudomonas papu­ Baden-Württemberg offensichtlich noch nicht gegen Streptomy­ lans Rose 1917. New Zealand Journal of Agricultural Research 20, cin resistent sind (Tab. 1), muss in Deutschland Streptomycin un­ 557-561. bedingt der Feuerbrandbekämpfung erhalten bleiben. Für diese HARZER, U., 2000: Blister Spot an 'Delbarestivale' auch ein Pfälzer Indikation ist es ausschließlich zugelassen. In weiteren Versu­ Problem! Obstbau 9, 524-525. JONES, A. L., J. L. NORELLI, G. R. EHRET, 1991: Detection of strepto­ chen soll daher geprüft werden, inwieweit die kanadische mycin-resistant Pseudomonas syringae pv. papulans in Michigan apple Bekämpfungsempfehlung übernommen werden kann. orchards. Plant Disease 75, 529-531. LELLIOTT, R. A., D. E. STEAD, 1987: Methods for the diagnosis of bacte­ rial diseases of plants. Blackwell Scientific Publications, Oxford, Lon­ Danksagung don, Edinburgh, Boston, Palo Alto, Melbourne. MoLTMANN, E., 2000: Die Blasenfleckenkrankheit an 'Delbarestivale' - Herrn Dr. THOMAS DIEHL danke ich für die Vermittlung der Ver­ verursacht durch Pseudomonas syringae pv. papulans. Obstbau 8, suchsfläche, den Herren MARKUS LITTERST, HANS-JüRGEN 457-459. BRANDT und GEORG SCHMID für die Probeneinsendung und Frau SHOLBERG, P. L., K. E. BEDFORD, 1997: Characterization of blister spot (Pseudomonas syringae pv. papu/ans) in British Columbia and its po­ EVA BLUM für die technische Assistenz. tential for spread to new apple cultivars. Canadian J. Plant Pathology 19, 347-351. SORAUER, P., 1956: Bakterielle Krankheiten - Bakteriosen einschließlich Literatur Streptomykosen, S. 220. Paul Parey Verlag, Berlin, Hamburg. BAZZI, C„ A. CALZOLARI, 1983: Bacterial blister spot of 'Mutsu' apples YouNo, J. M., C. M. TRIGGS, 1994: Evaluation of determinative tests for in Italy. Phytopathologica Mediterranea 22 ( 1/2), 19-21. pathovars of Pseudomonas syringae van Hall 1902. Journal of Applied BAZZI, C., A. CALZOLARI, 1987: Monitoring of Pseudomonas syringae Bacteriology 77, 195- 207. pv. papu/ans on asymptomatic apple tissue. Phytopathologica Mediter­ ranea 26, 129-131. Zur Veröffentlichung angenommen: 16. Januar 2001 BONN, W. G., 1996: Fire blight-like symptoms on cv. Mutsu apple caused by Pseudomonas syringae pv. papulans. Phytopathology 86, l lS, 441A. Kontaktanschrift: D1: Esther Moltmann, Landesanstalt für Pflanzen­ BONN, W. G., K. E. BEDFORD, 1986: Midvein necrosis of Mutsu apple schutz, Reinsburgst1: 107, D-70197 Stuttgart

Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 53. 2001