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AutorIn
Name:Bakk. techn. Thomas Franz Leichtfried
Beurteilende(r)
Name:Dipl.-Ing. Univ.Doz. Dr.nat.techn. Sylvia Blümel
Herkunftsbetrieb:
Arbeit
Typ der Arbeit:Masterarbeit
Sprache der Arbeit:Deutsch
Titel der Arbeit in Originalsprache:Verbesserung qualitativer und quantitativer molekulargenetischer Nachweismethoden für Erwinia amylovora zur Erhebung der Erregerdichte an Honigbienen (Apis mellifera)
Titel der Arbeit in deutsch:Verbesserung qualitativer und quantitativer molekulargenetischer Nachweismethoden für Erwinia amylovora zur Erhebung der Erregerdichte an Honigbienen (Apis mellifera)
Titel der Arbeit in englisch:Improvement of qualitative and quantitative molecular genetic detection method to determine the density of Erwinia amylovora on honeybees (Apis mellifera)
Publikationsmonat:05.2011
Seitenanzahl:94
Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur
AC-Nummer:AC08565336
Abstract
Abstract in Deutsch:Die wirtschaftlich weltweit bedeutende Bakterienkrankheit „Feuerbrand“ an Kernobst und Zierpflanzen (Rosaceen) wird durch den Quarantäneschadorganismus (EU-RL 2000/29/EG) Erwinia amylovora verursacht. Die Verbreitung des Erregers im Pflanzenbestand kann u.a. auch durch tierische Vektoren erfolgen. Die Honigbiene (Apis mellifera) zählt zu den wichtigsten Vektoren, da sie während ihrer Sammeltätigkeit von Nektar und Pollen in infizierten Blüten häufig mit E. amylovora in Kontakt kommt. Daher könnte A. mellifera aber auch als Frühindikator für das Vorhandensein von E. amylovora in Obstanlagen im Rahmen eines geeigneten Warndienstsystems dienen. Für einen zweifelsfreien Nachweis von E. amylovora aus A. mellifera sind molekularbiologische Methoden notwendig. Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit wurde eine bestehende Methode für den qualitativen Nachweis von E. amylovora mittels PCR für einen hoch sensitiven Nachweis des Feuerbrand-Erregers direkt aus Honigbienen adaptiert und eine dafür spezifische Methode für die Wirtstieraufbereitung entwickelt. Von 4 getesteten Aufbereitungsmethoden erwies sich die Blätterpresse als die einfachste, schnellste und kostengünstigste Variante bei gleichzeitig hoher Sensitivität. Mittels der o.a adaptierten qualitativen PCR Methode konnte E. amylovora direkt von Freilandbienen von einem der fünf untersuchten Standorte in Österreich nachgewiesen werden. Für die Abklärung der Frage wo und in welchem Ausmaß E. amylovora auf einer Honigbiene lokalisiert ist, wurden sowohl künstlich infizierte ganze Honigbienen, oder nur die äußeren Extremitäten wie Beine, Tarsen und Rüssel, als auch ganze Honigbienen aus einem Infektionsversuch mit E. amylovora an Pflanzen mittels quantitativer Realtime PCR untersucht. Auf den ausgewählten Körperteilen der Honigbiene konnte E. amylovora zwar bis zu einer Nachweisgrenze von 10 Bakterieneinheiten/µl DNA nachgewiesen werden, aber die Ergebnisse waren z.T. heterogen. Die hier beschriebene, neu entwickelte Aufarbeitungs- und PCR-Methode für den direkten Nachweis von E. amylovora von Honigbienen, bietet die Möglichkeit für ein frühes Befallsmonitoring des Feuerbranderregers E. amylovora in Kernobstanlagen und für eine Optimierung des zeitlichen Einsatzes von Pflanzenschutz- und Kontrollmaßnahmen.
Abstract in Englisch:The worldwide economically important bacterial disease „fireblight“ on pome fruits and ornamentals (Rosacaeae) is caused by the quarantine organism (EU-Directive 2000/29/EC) Erwinia amylovora. The dispersal of the disease causing agent from plant to plant in the field can be effected by abiotic factors, inappropriate cultivation measures and arthropods. The honey bee (Apis mellifera) is counted among the most important vectors, due the frequent contact with E. amylovora while collecting nectar and pollen from infested blossoms. Therefore A. mellifera could also serve as early indicator for the presence of E. amylovora in orchards in the context of a suitable forecasting system for the evaluation of infecting conditions. Molecular methods are necessary for a reliable detection of E. amylovora from A. mellifera. As part of the present master thesis an existing qualitative PCR method for the detection of E. amylovora was adapted for a highly sensitive direct detection of the “fireblight” causing agent from honeybees. For this purpose specific grinding methods were further developed for honeybees. Out of the 4 tested and evaluated grinding methods „Fastprep“, „Stomacher“, „Hammer“ und „Leafpress“, the latter one proved to be the most simple, most rapid and most cost-effective option allowing for high sensitivity at the same time. By means of the adapted qualitative PCR method, E. amylovora could be directly detected from field collected honeybees from one of the five trial sites in Austria. In order to clarify the presence and the quantity of E. amylovora on the honeybee, the external extremities such as legs, tarsae and proboscis and complete honeybees from trials with flowering plants artificially infected with E. amylovora were examined by the means of quantitative PCR. E. amylovora could be detected on the selected extremities of the honeybees down to the detection limit of 10 bacterial units/µl DNA extract, however the results were partly heterogenous. The presented newly developed grinding and molecular detection method for E. amylovora direct from the honeybees offers the opportunity for an early monitoring of the causing agent of “fireblight” in orchards and to optimize the timing of plant protection measures for its control.
Schlagworte
Schlagwörter Deutsch:Erwinia amylovora, Apis mellifera, qualitative PCR, Realtime PCR, DNA-Extraktion
Schlagwörter Englisch:Erwinia amylovora, Apis mellifera, qualitative PCR, real time PCR, DNA-extraction
Sonstiges
Signatur:D-15011
Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird:H95300 Abteilung Pflanzenschutz


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