Fusarium

21 maart 2019

Anne van Diepeningen en Marta Streminska

PlantgezondheidsEvent 2019, Bleiswijk

Inhoud

1. Introductie Fusarium

2. Pathogeniciteit

3. Bestrijding en Beheersing

2

1. Introductie Fusarium

De top 3 in kassen....

1. Fusarium oxysporum2. Fusarium solani3. Fusarium proliferatum

en verschillende andere Fusaria

1. Introductie Fusarium

1. Fusarium oxysporum

Wit- Rose

Asexueel

Korte enkelvoudige sporedragers

Micro- & macroconidia

Chlamydosporen

1. Introductie Fusarium

2. Fusarium solani

Wit-Rose-Rood

Sexueel

Lange enkelvoudigesporedragers

Micro- & macroconidia

Chlamydosporen

1. Introductie Fusarium

3. Fusarium proliferatum

Wit-Rose-Paars

Sexueel-2 partners

korte enkelvoudige-meervoudige sporedragers

Micro- & macroconidia

Geen chlamydosporen

‘Fusarium in progress’

- Morfologische soorten

- Biologische soorten

- Phylogenetische soorten

1. Introductie Fusarium

� Saprobes, water

� Endofyten� Plant pathogenen� Mycotoxine producenten� Voedsel - Quorn

� Humaan pathogenen� Dierpathogenen� Symbionten� Entomopathogen� Pathogenen zoutwaterdieren

1. Introductie Fusarium

1. Introductie Fusarium

‘Fusariosis’ – infectie met Fusarium.

Hospitaal: Diagnose wordt vastgesteld op grond van twee

onafhankelijke monsternames; vaak isolatie en/of

galactomannan test.

Fusaria zijn opkomende human pathogens.

1. Introductie Fusarium

Hoe sneller, hoe beter

Diagnostiek in het ziekenhuis:

� Morphology - Dichotomous key for isolates

� Protein based - MALDI-TOF/Mass spectrometric detection

� DNA/RNA based - Luminex/RCA isothermal techniques

Diagnostiek en detectie

1. Introductie Fusarium

1. Introductie Fusarium

Next Generation Sequencing

Luminex Real-time PCR

Pathoscreen

On site detection: LAMP

Pathogeniciteit

Moleculaire verwantschap

formae speciales

2. Pathogeniciteit

2. Pathogeniciteit

Virulentie factoren

Adhesie

Invasie

Competitie

Resistentie

Mycotoxinen

2. Pathogeniciteit

Pathogeniciteits chromosomen

2. Pathogeniciteit

PPS Masterplan

Fusarium:

Detectie niet op

soort maar op

formae speciales

niveau

� Voorkomen

� Genezen

17

3. Bestrijding en Beheersing

Medisch +

� Afzondering

� Profylaxe

� Snijden

� Chemisch behandelen

Land & Tuinbouw

� Hygiëne protocol

� Cultuurmaatregels

� Verwijderen

� Chemisch behandelen

� Biologische bestrijding

Hygiëne protocollen

3. Bestrijding & Beheersing

Cultuurmaatregelen

Gewas rotatie FHB:

alfalfa -> wheat 4%

maize -> wheat 15-43%

oats -> wheat 4-23%

rye -> wheat 27%

rice -> wheat F. graminearum, NIV

F. asiaticum, NIV

maize -> wheat F. graminearum, DON

Effects of tillage, fertilizer use, ...

3. Bestrijding & Beheersing

Gewaswisseling; substraatwisseling

Verwijderen

Verwijderen ziek plantmateriaal

Bodemontsmetting

3. Bestrijding & Beheersing

Chemische behandelen

3. Bestrijding & Beheersing

3. Bestrijding & Beheersing

EC50 (µg/ml)

prochloraz 0.019

carbendazim 0.235

thiram 26.3

tocolofos-methyl 53.6

hymexazol 69.9

azoxystrobin 145

carboxin 154

3. Bestrijding & Beheersing

3. Bestrijding en beheersing

Biologisch bestrijden

PPS Masterplan

Fusarium:

Effectiviteit testen op

verschillende teelten

Ziekte/plaag Klimaat etc.etc.

1 + 2 + 3 tegen Fusarium

25

Toevoegen organische

substraten:

compost, houtsnippers etc.

Toevoegen antagonistische

bacteriën of schimmels

Verhogen plantweerbaarheid Verhogen bodemweerbaarheid

Toevoegen

plantengroeibevorderende

bacteriën of schimmels

Toevoegen andere biostimulanten

Synergistisch effect:

Onderdrukking van

FusariumAntagonisten

12

3

Beheersing via plant weerbaarheid

• Toepassen van biologische middelen zonder directe antagonistische

werking tegen Fusarium (in substraat en in de plant)

• Wel middelen die plant “sterker” maken

Maar wat als pathogen van “levenstijl” veranderd tijdens infectie?

Bron: Burketova et al., 2015

Verschillende typen geïnduceerde resistentie

• Systemisch verworven resistentie (eng. SAR):

gecontroleerd door aanval van belager, of door

signaalstoffen (elicitors). Effectief tegen biotrofe

pathogenen

• Geïnduceerd systemisch resistentie (eng. ISR):

gecontroleerd door kolonisatie met nuttige

microorganismen. Effectief tegen necrotrofe

pathogenen

Directe antagonisme Fusarium

• Directe antagonisme tegen Fusarium

• Toetsen van bestaande biologische producten of nieuwe isolaten tegen Fusarium in vitro

• Veel micro-organismen kunnen antagonistisch zijn tegenFusarium (Bacillus, Streptomyces, Pseudomonas, Trichoderma, Clonostachys etc.)

Directe antagonisme tegen Fusarium

Bacillus amyloliquefaciens RWL-1

28

Bron: Shahzad et al., 2017

Microbiële netwerk in de bodem/substraat

29

He et al., 2017

Biocontrole bacterie/

schimmelstammen

Kunnen biocontrole stammen zich goed

vestigen in de bodem met complexe

microbioom?

braak/gestoomd teelt

Manipulatie van groeisubstraat/bodem

Doel: verlaging van Fusarium inoculum

Toevoegen van organische stof, composten (stimuleren van micro-organismen die belangrijk zijn voor biologische bestrijding van Fusarium)

30

Substraat microbioom en plantgezondheid

31

Groeisubstraten kunnen ook een reservoir zijn van nuttige bacteriën en schimmels voor de planten

“Transplantatie” van gewenste

functionaliteiten

van substraat naar de wortel

(Antoniou et al., 2017)

biofilm

wortelexudaten

Micro-organismen in rhizosfeer

plantpathogenen

Biologische grondontsmetting

Doel 1: verlaging van hoeveelheid Fusarium in de bodem

Doel 2: mogelijke verhoging langdurige bodemweerbaarheid

32

Zhou et al., 2019

Conclusies

• Fusarium groot probleem in veel teelten

• Werk op verschillende vlakken nodig

• Er zijn voorbeelden van successen met biologische bestrijding

van Fusarium

• Zo snel mogelijk beginnen; Preventief inzetten

• Nu de optimalisatie voor praktijkomstandigheden in

verschillende teelten

33

Bedankt voor

uw aandacht

Zijn er nog vragen?

34