Fermentation und Verkapselung des nematophagen Pilzes Hirsutella rhossiliensis in Polyelektrolyt-Hohlkugeln zur biologischen Bekämpfung des Nematoden Heterodera schachtii Von der Gemeinsamen Naturwissenschaftlichen Fakultät der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.) genehmigte D i s s e r t a t i o n von Thomas Rose aus Uelzen 1. Referent: Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop 2. Referent: PD Dr. Siegmund Lang eingereicht am: 14.12.2000 mündliche Prüfung (Disputation) am: 02.03.2001 2001 Veröffentlichungen Teilergebnisse aus dieser Arbeit wurden mit Genehmigung der Gemeinsamen Na- turwissenschaftlichen Fakultät, vertreten durch den Mentor dieser Arbeit, Herrn Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop, in folgenden Beiträgen vorab veröffentlicht: Publikationen: Rose, T., Neumann, B., Thielking, H., Koch, W. und Vorlop, K.-D. (2000). Hollow beads of sulfoethylcellulose (SEC) on basis of polyelektrolyte complexes. Che- mical Engineering & Technology 23, 9, 769-772. Rose, T., Neumann, B., Thielking, H., Koch, W. und Vorlop, K.-D. (2000). Hohlkugeln aus Sulfoethylcellulose (SEC) auf Basis von Polyelektrolyt-Komplexen. Chemie Ingenieur Technik 1/2, 107-110. Tagungsbeiträge: Patel, A. V., Rose, T., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1997). Bekämpfung von phyto- pathogenen Nematoden mit einem verkapselten Pilz (Poster). Achema 1997, 09.-14. Juni 1997, Frankfurt am Main. Rose, T., Patel, A. V., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1997). Bekämpfung von phyto- pathogenen Nematoden mit einem verkapselten Pilz (Poster). Biotechnica 1997, 21.-23. Oktober 1997, Hannover. Rose, T., Patel. A. V., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1998). SEC – a new material for encapsulation of a nematophagous fungus as biological control agent (Poster). In: Alabouvette, C., Catroux, G., Lynch, J. (Hrsg.) Strategies of Microbial Inoculation for a Sustainable Agriculture (COST 830 Workgroup meeting / Or- ganisation for Economic Co-operation and Development (OECD) am Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)), 17.-19. August 1998, Dijon, Frankreich. Rose, T., Patel. A. V. und Vorlop, K.-D. (1998). Auswachsverhalten eines verkap- selten nematophagen Pilzes zur biologischen Nematodenbekämpfung (Po- ster). Kurzfassungen DECHEMA-Jahrestagungen 1998, 26.-28.Mai 1998, Wiesbaden, Band I, 221. III Veröffentlichungen Rose, T., Thielking, H., Koch, W. und Vorlop, K.-D. (1998). Neuartige Kapselsysteme (Hohlkugeln) auf Basis von Sulfoethylcellulose (SEC) (Poster). Kurzfassungen DECHEMA-Jahrestagungen 1998, 26.-28. Mai 1998, Wiesbaden, Band I, 171. Vorlop, K.-D., Müller, J., Patel. A. V . und Rose, T. (1998). Encapsulated Cells as Biological Control Agents (Vortrag). In: Alabouvette, C., Catroux, G., Lynch, J. (Hrsg.) Strategies of Microbial Inoculation for a Sustainable Agriculture (COST 830 Workgroup meeting / Organisation for Economic Co-operation and Deve- lopment (OECD) am Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)), 17.-19. August 1998, Dijon, Frankreich. Patel, A. V., Rose, T., Gutberlet, V., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1999). Controlled release of Hirsutella rhossiliensis from hollow beads for Biological Control of plant-parasitic nematodes (Vortrag). Joint Meeting of The American Society of Parasitologists and The Society of Nematologists, 06.-09. Juli 1999, Monte- rey/Californien, USA. Patel, A. V., Rose, T., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1999). Controlled release of Hir- sutella rhossiliensis from hollow beads for Biological Control of phytopathogenic nematodes (Vortrag). COST 830: Microbial Inoculants in Agriculture and Envi- ronment, Work Group 2: Formulation of microbial inoculants, 05.-06. Februar 1999, Braunschweig. Patel, A. V., Rose, T., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1999). Verkapselte nematophage Pilze zur Biologischen Nematodenbekämpfung (Vortrag). In: Deutsche Garten- bauwissenschaftliche Gesellschaft e. V. und Bundesverband der Diplom- Ingenieure Gartenbau und Landespflege e. V. (BDGL) (Hrsg.) Kurzfassungen der Vorträge und Poster der 36. Gartenbauwissenschaftlichen Tagung vom 03.- 05. März in Dresden, BDGL-Schriftenreihe Band 17, 26. Prüße, U., Breford, J., Rose, T. und Vorlop, K.-D. (1999). Herstellung monodisperser sphärischer Partikel mit dem JetCutter -Verfahren und SEC als geeignete Ma- trix für Hohlkugeln (Poster). Biotechnica 1999, 05.-07. Oktober 1999, Hanno- ver. Rose, T., Gutberlet, V., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1999). Encapsulation of Hirsu- tella rhossiliensis for Biological Control of phytopathogenic nematodes (Poster). 9th European Congress on Biotechnology (ECB9), 11.-15. Juli 1999, Brüssel, Belgien. IV Veröffentlichungen Rose, T., Neumann, B., Thielking, H., Koch, W. und Vorlop, K.-D. (1999). Hollow Beads on basis of Sulfoethylcellulose (SEC) (Poster). 9th European Congress on Biotechnology (ECB9), 11.-15. Juli 1999, Brüssel, Belgien. Rose, T., Neumann, B., Thielking, H., Koch, W. und Vorlop, K.-D. (1999). Hollow Beads on basis of the Polyelectrolyte Sulfoethylcellulose (SEC) (Poster). In: Norges Teknisk-Naturvitenkapelige Universitet Trondheim (Hrsg.). Programme and Extended Abstracts of the 8th International Workshop on Bioencapsulation, 13.-15. September 1999, Trondheim, Norwegen. Rose, T., Patel, A. V., Thielking, H., Koch, W., Gutberlet, V., Müller, J. und Vorlop, K.-D. (1999). Controlled Release of Hirsutella rhossiliensis from hollow beads for biological control of phytopathogenic nematodes (Poster). 26th International Symposium on Controlled Release of Bioactive Materials, 20.-25. Juni 1999, Boston, Massachusetts, USA. Rose, T. und Vorlop, K.-D. (1999). Different formulation methods for microbial inoculants for use in biological control (Vortrag). International Organization for Biological and Integrated Control of Noxious Animals and Plants (IOBC): Work- shop „Tri-Trophic Interactions in the Rhizosphere and Root-Health Nematode- fungal-bacterial Interrelationhips“, 03.-05. November 1999, Bad Honnef, IOBC/WPRS Bulletin, im Druck. Thielking, H., Koch, W., Gutberlet, V., Müller, J., Rose, T. und Vorlop, K.-D. (1999). Microcapsules for Biological Pest Control (Poster). 6th Symposium on Rene- wable Resources and 4th European Symposium on Industrial Crops and Pro- ducts, 23.-25. März 1999, Bonn, Schriftenreihe „Nachwachsende Rohstoffe“ Band 14, Landwirtschaftsverlag GmbH, Münster, 488. Vorlop, K.-D., Rose, T. und Patel, A. V. (1999). Encapsulation Technology (Vortrag). COST 830: Microbial Inoculants in Agriculture and Environment, Work Group 2: Formulation of microbial inoculants, 05.-06. Februar 1999, Braunschweig. Gutberlet, V., Müller, J., Rose, T., Vorlop, K.-D. und Thielking, H. (2000). Die Wir- kung von Maiskleber als Bodenzusatz auf pflanzenparasitäre Nematoden. 28. Tagung des Arbeitskreises Nematologie der Deutschen Phytomedizini- schen Gesellschaft, 01.–02. März 2000, Veitshöchheim. Mitteilungen der Deut- schen Phytomedizinischen Gesellschaft 30, 3, 39. V Veröffentlichungen Gutberlet, V., Müller, J., Rose, T., Vorlop, K.-D., Thielking, H. und Sikora, R. A. (2000). Versuche zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe für die biologische Bekämpfung pflanzenparasitärer Nematoden. 52. Deutsche Pflanzenschutzta- gung, 09.–12. Oktober 2000, Freising-Weihenstephan. Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft Berlin-Dahlem 376, 301. Patel, A. V., Rose, T. und Vorlop, K. D. (2000). Formulation of a nematophagous fungus in a new type of hollow beads and in sugarbeet pills (Poster). The World Congress on Biotechnology, 03.-08. September 2000, Berlin. Patel, A. V., Rose, T. und Vorlop, K. D. (2000) Formulierung von Hirsutella rhossili- ensis in einem neuen Hohlkugeltyp und in Zuckerrübenpillen (Poster). 52. Deutsche Pflanzenschutztagung, 09. - 12. Oktober 2000, Freising- Weihenstephan. Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft Berlin-Dahlem 376, 585. Sonstige Veröffentlichungen: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (2000). Kapselsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur biologischen Schädlingsbekämpfung. Facha- gentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., Hofplatz 1, D – 18276 Gülzow (Hrsg.). Forschungsprojekt-Abschlußbericht, Förderkennzeichen 96NR177-F, 96NR187-F, 96NR188-F. VI Abkürzungen und Symbole Abkürzungen und Symbole A1 Ausgangswert der Regressiosnkurve A2 Endwert der Regressiosnkurve AG Aktiengesellschaft Aid Auswertungs- und Informationsdienst für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten e. V. Bar Bar (105 Pa) BBA Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft BFM Biofeuchtmasse BH Bäckerhefe B. t. Bacillus thuringiensis BTM Biotrockenmasse C Celsius c Konzentration ca. circa cm Zentimeter (10-2 m) CMC Carboxymethylcellulose COST Coopération europeénne dans le domaine de la recherche scientifice et technique / Europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiet der wissen- schaftlichen und technischen Forschung CS Cellulosesulfat d Durchmesser dTag(e) deion. deionisiert, vollentsalzt (Reistleitfähigkeit < 5 µS) d. h. das heißt DM Deutsche Mark dx Zeitkonstante dS/dt Differential der Sustratkonzentration dx/dt Differential der Zellmasse X EU Europäische Union e. V. eingetragener Verein FAL Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft FAO Food and Agriculture Organisation g Gramm (10-3 kg) Gl. Gleichung Glu (Natrium-)Glutamat Gluc Glucose GmbH Gesellschaft mit beschränkter Haftung GN Glucose-Nutrient- VII Abkürzungen und Symbole GNA Glucose-Nutrient-Agar Gn Gewicht im nassen Zustand nach Zentrifugieren Gt Gewicht im trockenen Zustand h Höhe h Stunde (hour) ha Hektar (10.000