Fusarium ist eine Gattung der Schlauchpilze. Ihre Teleomorphengattungen sind Albonectria, Cyanonectria, Gibberella und Haematonectria sowie die ehemals zur Gattung Cosmospora gehörenden Gattungen Dialonectria, Macroconia und Microcera. Die Typusart ist Fusarium sambucinum, die Anamorphe von Gibberella pulicaris.
Ihre Vertreter (Fusarien) wachsen meist in pflanzlichem Gewebe, beispielsweise in Lebensmitteln oder Getreide. Viele Arten sind parasitär, wobei sie ihren Wirt töten (Parasitose). Die Erkrankung wird als Fusariose bezeichnet. Oft betrifft sie den Wurzel- oder Stängelbereich der Pflanze. Die Gattung ist kosmopolitisch verbreitet. Die Bindung der Fusarien an ihre Wirtspflanze ist oft sehr eng, weshalb manchmal der wissenschaftliche Name der Wirtspflanze in den Artnamen eingeflossen ist.
Merkmale Fruchtkörperähnliche Strukturen (Conidiomata) werden nicht gebildet oder bestehen aus blassen Sporodochien. Seten existieren meist nicht oder sind hyalin. Die Konidien sind hyalin und sichelförmig. Sie sind meist mehrfach, seltener nicht oder einfach septiert. Sie werden in einer schleimigen Masse gebildet. Die Abspaltung erfolgt durch Teilung an den Septen. Die Konidienträger (Konidiophoren) sind verzweigt oder penicillat und hyalin. Die konidiogenen Zellen sind Phialiden oder seltener Polyphialiden und ebenfalls hyalin.
In Luftmyzel kann eine weitere Konidienform gebildet werden. Bei dieser sind Conidiomata und Seten niemals vorhanden. Die Konidien sind hyalin, schleimig sowie nicht bis mehrfach septiert. Die Bildung erfolgt in einer schleimigen Masse oder in Ketten. Die Konidiophoren sind spärlich verzweigt und hyalin. Die konidiogenen Zellen sind Phialiden oder Polyphialiden und hyalin.
Arten Die Gattung Fusarium besteht aus etwa 150 Arten. Die Pilze sind sehr schwer voneinander zu unterscheiden. Dadurch kommt es vor, dass ein und dieselbe Art mit mehreren Namen in der Literatur auftaucht. Die folgende Liste richtet sich nach Leslie & Summerell (s. Literatur). Sie ist nicht vollständig, enthält jedoch die ökologisch wichtigsten sowie weitere in Laboruntersuchungen relevante Arten.
Art Verbreitete Synonyme Hauptfruchtform Fusarium acuminatum Fusarium scirpi var. acuminatum Fusarium gibbosum var. acuminatum Gibberella acuminata Fusarium acutatum unbekannt Fusarium andiyazi Fusarium moniliformeFusarium verticillioides unbekannt Fusarium anthophilum Fusarium moniliforme var. anthophilum unbekannt Fusarium aquaeductuum var. medium Dialonectria ullevolea Fusarium armeniacum Fusarium acuminatum subsp. armeniacum unbekannt Fusarium avenaceum Gibberella avenacea Fusarium aywerte Fusarium avenaceum subsp. aywerte unbekannt Fusarium babinda unbekannt Fusarium begoniae unbekannt Fusarium beomiforme unbekannt Fusarium brevicatenulatum unbekannt Fusarium bulbicola Fusarium sacchari var. elongatum unbekannt Fusarium camptoceras unbekannt Fusarium chlamydosporum Fusarium sporotrichioides var. chlamydosporum Fusarium fusarioides unbekannt Fusarium circinatum Fusarium subglutinans f. sp. piniFusarium lateritium f. sp. pini Gibberella circinata Fusarium compactum Fusarium equiseti var. compactum unbekannt Fusarium concentricum unbekannt Fusarium crookwellense Fusarium cerealis unbekannt Fusarium culmorum unbekannt Fusarium decemcellulare Fusarium rigidiuscula Albonectria rigidiuscula Fusarium denticulatum unbekannt Fusarium dimerum Fusarium episphaeriaMicrodochium dimerum unbekannt Fusarium dlaminii unbekannt Fusarium episphaeria Dialonectria episphaeria Fusarium equiseti Gibberella intricans Fusarium foetens unbekannt Fusarium fujikuroi Fusarium proliferatum Gibberella fujikuroi Fusarium globosum unbekannt Fusarium graminearum Fusarium graminearum Gruppe 2 Gibberella zeae Fusarium guttiforme Fusarium subglutinans f. sp. ananas unbekannt Fusarium heterosporum Fusarium graminumFusarium reticulatum Gibberella cyanea Fusarium hostae Gibberella hostae Fusarium konzum Gibberella konza Fusarium larvarum unbekannt Fusarium lactis unbekannt Fusarium langsethiae unbekannt Fusarium lateritium Fusarium stilboides Gibberella baccata Fusarium longipes Fusarium equiseti unbekannt Fusarium mangiferae Fusarium subglutinans unbekannt Fusarium miscanthi unbekannt Fusarium musarum unbekannt Fusarium napiforme unbekannt Fusarium nelsonii unbekannt Fusarium nisikadoi unbekannt Fusarium nurragi Fusarium avenaceum subsp. nurragi unbekannt Fusarium nygamai Gibberella nygamai Fusarium oxysporum unbekannt Fusarium phyllophilum Fusarium proliferatum var. minus unbekannt Fusarium poae unbekannt Fusarium polyphialidicum unbekannt Fusarium proliferatum Gibberella intermedia Fusarium pseudoanthophilum unbekannt Fusarium pseudocircinatum unbekannt Fusarium pseudograminearum Fusarium graminearum Gruppe 1 Gibberella coronicola Fusarium pseudonygamai unbekannt Fusarium ramigenum unbekannt Fusarium redolens Fusarium oxysporum var. redolens unbekannt Fusarium sacchari Fusarium subglutinansFusarium neoceras Gibberella sacchari Fusarium sambucinum Fusarium torulosumFusarium venenatum Gibberella pulicaris var. pulicaris Fusarium scirpi Fusarium equiseti var. bullatum Fusarium chenopodium unbekannt Fusarium semitectum Fusarium pallidoroseumFusarium incarnatum unbekannt Fusarium solani Haematonectria haematococca Fusarium sporotrichioides Fusarium tricinctumFusarium sporotrichiella var. sporotrichioides unbekannt Fusarium sterilihyphosum Fusarium subglutinans unbekannt Fusarium subglutinans Gibberella subglutinans Fusarium succisae unbekannt Fusarium thapsinum Fusarium moniliforme Gibberella thapsina Fusarium torulosum Fusarium sambucinumFusarium sambucinum var. coeruleum Fusarium venenatum Gibberella pulicaris var. minor Fusarium tricinctum Fusarium sporotrichioidesFusarium sporotrichioides var. tricinctum Gibberella tricincta Fusarium udum Gibberella indica Fusarium venenatum Fusarium sambucinumFusarium sambucinum var. coeruleum Fusarium torulosum unbekannt Fusarium verticillioides Fusarium moniliforme Gibberella moniliformis Fusarium xyrophilum
Ökologie Die Vertreter der Gattung Fusarium wachsen meist auf Pflanzen, außerdem in der Streu, auf dem Boden oder an Flechten. Mitunter werden auch Menschen und Tiere befallen.
Die Verbreitung der Sporen erfolgt im Gegensatz zu vielen anderen Schimmelpilzarten nicht durch den Wind, sondern durch Tiere. Hierzu werden die Sporen in eine klebrige Flüssigkeit eingehüllt, wodurch sich größere, zusammenklebende Ansammlungen von Sporen bilden.
Taxonomie Allgemein Die meisten Fusarien gehören zu den Fungi imperfecti, d. h. ihre Hauptfruchtform (Teleomorphe), welche Meiosporen bildet und sich sexuell fortpflanzt, ist nicht bekannt. Fusarium ist ursprünglich kein natürliches Taxon, sondern ein Form-Taxon, dessen Arten lediglich aufgrund von Ähnlichkeiten in der Morphologie und in der Lebensweise zusammengefasst wurden. Inzwischen wurden einige Arten in andere Gattungen, wie bspw. Fusicolla, ausgegliedert.
Geschichte Die Gattung Fusarium wurde 1809 von dem Naturwissenschaftler Heinrich Friedrich Link aufgestellt. In der folgenden Zeit wurden zahlreiche Arten beschrieben – auch weil man allgemein von einer Wirtsspezifikation der erregenden Fusarien ausging. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts wurden etwa 1000 Arten der Gattung Fusarium beschrieben. Aufgrund der hohen Zahl der herangezogenen Merkmale und der Vielfalt der eingesetzten Nährmedien waren Bestimmungen sehr schwierig. Hinzu kommt, dass viele Arten unzureichend beschrieben sind und ein Typusbeleg oft fehlt oder verlorengegangen ist.
Im Jahr 1935 erschien mit Die Fusarien, ihre Beschreibung, Schadwirkung und Bekämpfung. von Hans Wilhelm Wollenweber und Otto August Reinking eine bedeutende Arbeit, die das Konzept der Gattung ordnete. Dazu wurden die Vertreter auf 65 Arten mit 77 Varietäten und Formen begrenzt und dabei in 16 Sektionen eingeteilt. Dieses System ist Grundlage aller nachfolgenden taxonomischen Bearbeitungen der Gattung. Zwischen 1940 und 1954 veröffentlichten William Cowperthwaite Snyder und Hans Nicholas Hansen ein neues Konzept, wobei die Zahl der Arten auf lediglich neun reduziert wurde.
Ein weiteres wichtiges Werk ist das im Jahr 1971 von Colin Booth erschienene Werk The Genus Fusarium. 1982 brachten Wolfgang Gerlach und Helgard Nirenberg die Arbeit The Genus Fusarium. A Pictorial Atlas heraus. Diese stieß in den 1980er-Jahren auf deutliche Kritik. Dennoch stellt sie ein wesentliches Werk in der taxonomischen Forschung der Gattung dar. Eine weitere bedeutende Publikation erfolgte 1983 von Paul E. Nelson, T. A. Toussoun und Walter Friedrick Otto Marasas unter dem Titel Fusarium Species: An Illustrated Manual for Identification. Das Werk unterscheidet sich in der Auffassung der Arten jedoch recht deutlich von der Arbeit Gerlachs und Nirenbergs.
Bedeutung Landwirtschaft Fusarien sind eines der großen ungelösten Probleme der Landwirtschaft, sie gehören weltweit zu den wichtigsten Schadpilzen im Getreide und Mais. Dabei setzen sie die Gifte Deoxynivalenol (DON) und Zearalenon (ZEA) frei, welche ganze Ernten verderben können. Sie verursachen Nekrosen an Blatt und Halm, Pilzmyzele im Halminneren und Kümmerkorn, die zu Ertragseinbussen und Qualitätsverlusten führen. Des Weiteren kann die Keimfähigkeit des Saatgutes vermindert werden. Zusätzlich bilden die Pilze giftige Stoffwechselprodukte (Mykotoxine), die das Erntegut belasten und somit die Gesundheit von Tier und Mensch gefährden können. In Nordamerika betrug Ende der 1990er Jahre der durch sie verursachte jährliche Verlust bei Weizen und Gerste rund eine Milliarde US-Dollar. Für Europa gibt es bislang keine Angaben darüber, weil entsprechende Untersuchungen fehlen. Erstaunlich ist die große Vielfalt der Fusarien, die sich zudem bei Getreide nicht anhand der Ährensymptome unterscheiden lassen. Allein auf Mais sind bis heute 16 verschiedene Arten bekannt. Das erschwert ihre Bekämpfung enorm.
Sehr anfällig für den wenig spezialisierten pilzlichen Parasiten, welcher sich am Nährstoffstrom der Pflanze bedient, ist Weizen. Inkulationsquellen, wie Ernterückstände, sollten daher möglichst ausgeschaltet werden. Neben der Feldhygiene sind auch Fungizide mit Fusariumwirkung und besonders die Wahl resistenter Sorten entscheidend. Da jegliche Schwächung, wie Hitzestress, Verätzung durch Dünger und tierische Schädlinge, Fusarium fördert, sollten diese nach Möglichkeit vermieden werden. Sobald es zu einer Infektion der Ähre kommt bildet sich ein Pilzgeflecht auf der Innenseite der Spelze und dem Fruchtknoten. Danach dringen Infektionshyphen in das Wirtgewebe ein, wobei Stoffe, wie DON, eine Abwehrreaktion der Pflanze hemmen und so das Eindringen erleichtert wird.
Zur chemischen Bekämpfung von Ährenfusariosen bei Weizen werden unter anderem Fungizide mit den Wirkstoffen Tebuconazol, Metconazol und Prothioconazol eingesetzt. Die Wirksamkeit hängt wesentlich vom Behandlungszeitpunkt ab. Bei erhöhtem Infektionsrisiko erfolgt die Anwendung in der Regel während der Blüte und möglichst zeitnah zu einem infektionsfördernden Niederschlagsereignis. Eine Fungizidbehandlung kann den Befall und die Mykotoxinbelastung vermindern, bietet jedoch keinen vollständigen Schutz.
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