Es wurden die Aufbrüche von 104 Mufflons aus insgesamt 9 Herkunftsgebieten in Thüringen parasitologisch untersucht. Im Enddarmkot aller Tiere waren Parasitenentwicklungsstadien nachweisbar. Bei der parasitologischen Sektion der Aufbrüche wurden insgesamt 32 Nematodenarten (27 Arten im Magen-Darm-Kanal sowie 5 Arten in der Lunge), 2 Zestodenarten und eine Trematodenart in der Leber nachgewiesen. Es traten dabei Mischinfektionen mit bis zu 15 Nematodenarten im Gastrointestinaltrakt bzw. mit bis zu 3 Nematodenarten in der Lunge der Mufflons auf. Alle Tiere waren mit Magen-Darm-Nematoden befallen, 97 % mit Lungenwürmern, 16 % mit Leberegeln, während der Zestodenbefall unter 2% lag. Die am häufigsten gefundenen Nematoden im Verdauungskanal (Prävalenz) waren Ostertagia (O.) circumcincta (96,1 %), Trichostrongylus axei (92,2 %), Haemonchus contortus (60,8 %), O. pinnata und Oesophagostomum venulosum (je 56,7 %). Erstmals als Parasiten des einheimischen Muffelwildes wurden O. pinnata, Cooperia oncophora und Nematodirus europaeus nachgewiesen. Der Labmagen war der am stärksten parasitierte Abschnitt des Verdauungskanals, gefolgt von Dünn- und Dickdarm. Mit zunehmendem Alter stieg die Befallsstärke mit Magen-Darm-Nematoden. In den Lungen dominierte Muellerius capillaris (Prävalenz 95,3 %). Die Endoparasitenfauna der Mufflons wurde dominiert durch für Schaf und Ziege typische oder breitwirtige Arten zu denen mit geringerer Häufigkeit und Anzahl Helminthenarten kamen, die für Zerviden (Rot-, Dam- und/oder Rehwild) charakteristisch sind, mit denen die Mufflons den Lebensraum teilen. Auf Grund der sehr nahen Verwandtschaft des Wildschafes Mufflon mit dem Hausschaf bestehen eher Berührungspunkte mit der landwirtschaftlichen Schafhaltung. / A total of 104 mouflon originated from nine hunting areas in Thuringia were examined for parasites. The rectal faecal samples of all animals were positive for parasite stages. In total 32 species of nematodes (27 species of gastrointestinal nematodes, five species of lungworm); two species of cestode, and one species of trematode were observed. There were recorded multiple infections comprising up to 15 nematode species in the gastrointestinal tract and up to three nematode species in the lungs. All animals examined harboured gastrointestinal nematodes, 97 % harboured lungworms, 16 % liver flukes, whereas the cestode burden was smaller than 2 %. The most prevalent species of the gastrointestinal tract were Ostertagia(O.) circumcincta (96.1 %), Trichostrongylus axei (92.2 %), Haemonchus contortus (60.8 %), O. pinnata and Oesophagostomum venulosum (56.7 % each). O. pinnata, Cooperia oncophora and Nematodirus europaeus were recorded for the first time in the mouflon in Germany. The abomasum of the mouflon harboured the highest worm burden, followed by the small intestine and the large intestine. With advancing years of the mouflon the gastrointestinal nematode counts were increased. Muellerius capillaris was the dominating species in the lungs (prevalence 95.3 %) The endoparasite fauna of the mouflon was characterized by species which are typical parasites of sheep and goats and species which are considered to have a low degree of host specifity only. In addition to these species, parasites typical for red deer, fallow deer and/or roe deer which share the habitat with the mouflon were recorded with lower prevalence and number. The close relation of the mouflon and domestic sheep is very likely of greater importance regarding the subject of cross infections.

Es wurden die Aufbrüche von 104 Mufflons aus insgesamt 9 Herkunftsgebieten in Thüringen parasitologisch untersucht. Im Enddarmkot aller Tiere waren Parasitenentwicklungsstadien nachweisbar. Bei der parasitologischen Sektion der Aufbrüche wurden insgesamt 32 Nematodenarten (27 Arten im Magen-Darm-Kanal sowie 5 Arten in der Lunge), 2 Zestodenarten und eine Trematodenart in der Leber nachgewiesen. Es traten dabei Mischinfektionen mit bis zu 15 Nematodenarten im Gastrointestinaltrakt bzw. mit bis zu 3 Nematodenarten in der Lunge der Mufflons auf. Alle Tiere waren mit Magen-Darm-Nematoden befallen, 97 % mit Lungenwürmern, 16 % mit Leberegeln, während der Zestodenbefall unter 2% lag. Die am häufigsten gefundenen Nematoden im Verdauungskanal (Prävalenz) waren Ostertagia (O.) circumcincta (96,1 %), Trichostrongylus axei (92,2 %), Haemonchus contortus (60,8 %), O. pinnata und Oesophagostomum venulosum (je 56,7 %). Erstmals als Parasiten des einheimischen Muffelwildes wurden O. pinnata, Cooperia oncophora und Nematodirus europaeus nachgewiesen. Der Labmagen war der am stärksten parasitierte Abschnitt des Verdauungskanals, gefolgt von Dünn- und Dickdarm. Mit zunehmendem Alter stieg die Befallsstärke mit Magen-Darm-Nematoden. In den Lungen dominierte Muellerius capillaris (Prävalenz 95,3 %). Die Endoparasitenfauna der Mufflons wurde dominiert durch für Schaf und Ziege typische oder breitwirtige Arten zu denen mit geringerer Häufigkeit und Anzahl Helminthenarten kamen, die für Zerviden (Rot-, Dam- und/oder Rehwild) charakteristisch sind, mit denen die Mufflons den Lebensraum teilen. Auf Grund der sehr nahen Verwandtschaft des Wildschafes Mufflon mit dem Hausschaf bestehen eher Berührungspunkte mit der landwirtschaftlichen Schafhaltung. / A total of 104 mouflon originated from nine hunting areas in Thuringia were examined for parasites. The rectal faecal samples of all animals were positive for parasite stages. In total 32 species of nematodes (27 species of gastrointestinal nematodes, five species of lungworm); two species of cestode, and one species of trematode were observed. There were recorded multiple infections comprising up to 15 nematode species in the gastrointestinal tract and up to three nematode species in the lungs. All animals examined harboured gastrointestinal nematodes, 97 % harboured lungworms, 16 % liver flukes, whereas the cestode burden was smaller than 2 %. The most prevalent species of the gastrointestinal tract were Ostertagia(O.) circumcincta (96.1 %), Trichostrongylus axei (92.2 %), Haemonchus contortus (60.8 %), O. pinnata and Oesophagostomum venulosum (56.7 % each). O. pinnata, Cooperia oncophora and Nematodirus europaeus were recorded for the first time in the mouflon in Germany. The abomasum of the mouflon harboured the highest worm burden, followed by the small intestine and the large intestine. With advancing years of the mouflon the gastrointestinal nematode counts were increased. Muellerius capillaris was the dominating species in the lungs (prevalence 95.3 %) The endoparasite fauna of the mouflon was characterized by species which are typical parasites of sheep and goats and species which are considered to have a low degree of host specifity only. In addition to these species, parasites typical for red deer, fallow deer and/or roe deer which share the habitat with the mouflon were recorded with lower prevalence and number. The close relation of the mouflon and domestic sheep is very likely of greater importance regarding the subject of cross infections.

Parasitische Würmer gehören mit über 3,5 Milliarden Betroffenen zu den weltweit verbreitetesten Infektionskrankheiten. Der Erfolg dieser Parasiten beruht auf ihren ausgefeilten Mechanismen mit denen sie das Immunsystem ihrer Wirte manipulieren. Interessanter Weise gehen Wurminfektionen mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit an Allergien zu erkranken einher. Wie genau die Parasiten das Immunsystem manipulieren ist weitgehend unbekannt. Um diese Mechanismen besser studieren zu können, wurde im Rahmen dieser Arbeit versucht RNA interference (RNAi), anhand des Modellmoleküls Tropomyosin zu etablieren. Wie sich am Beispiel des Strongyliden Heligmosomoides polygyrus bakeri zeigte, ist RNAi als Manipulationsmethode für Nematoden nicht oder nur in geringem Maße geeignet. Dies lässt sich auf das Fehlen von Aufnahme- und Verbreitungsmechanismen für Doppelstrang-RNA zurückführen. Desweiteren wurden die Auswirkungen von rekombinantem Tropomyosin der Filarie Acanthocheilonema viteae (rAv-TMY) auf die Entstehung allergischer Atemwegserkrankungen im Mausmodell untersucht. Eine viermalige Behandlung mit rAv-TMY in einem Zeitraum von vier Wochen führte zu verringerten entzündlichen Reaktionen in den Atemwegen. Die Analyse immunologischer Parameter ergab, dass rAv-TMY signifikant den Einstrom von Entzündungszellen in die Atemwege reduziert, allem voran den Einstrom von Eosinophilen. Dies lässt sich durch die verringerte Ausschüttung an IL-5, Eotaxin und MCP-5 zurückführen. Zudem wurde die Bildung von antigenspezifischen IgE verringert während sich die Produktion blockierender IgG1 Antikörper erhöhte. Diese Arbeit belegt somit die anti-allergischen Eigenschaften von rAv-TMY. Damit stellt rAv-TMY ein interessantes Kandidatenmolekül zur Behandlung allergischer Reaktionen dar. Desweiteren kann der Vergleich von allergenem, nicht allergenem und modulatorischem Tropomyosin wichtige Informationen über die allgemeinen Eigenschaften von Allergenen und ihrer molekularen Struktur geben. / Parasitic worms are among the world''s most prevalent infectious diseases with more than 3.5 billion. The success of these parasites is based on their sophisticated ways to manipulate the immune system of their hosts. Interestingly, worm infections abate the risk to develop allergic disorders. How exactly parasitic worms modulate the immune system is so far largely unknown. In order to be able to investigate parasite induced modulation, this work aimed to establish RNA interference (RNAi), a method of genetic manipulation, using tropomyosin as target gene. As shown for the example of Heligmosomoides polygyrus RNAi is not or only to a small extent useful as method to genetically manipulate nematodes. This can be explained with the lack of uptake and spreading mechanisms for double stranded RNA. Furthermore, this work examined the impact of the recombinant muscle protein tropomyosin of Acanthocheilonema viteae (rAv-TMY) on the course of a rodent model of allergic airway inflammation. A four-time treatment with rAv-TMY over a period of four weeks resulted in decreased inflammatory responses in the airways. The analysis of immunological parameters showed that rAv-TMY significantly reduces the influx of inflammatory cells into the airways, especially eosinophils. The reduced eosinophil influx can be attributed to the decreased expression of IL-5, eotaxin and MCP-5 in the airways. In addition, the formation of antigen-specific IgE was impaired whereas the production of the blocking antibody IgG1 was increased. These results demonstrate the anti-allergic properties of rAv-TMY. For this reason rAv-TMY becomes an interesting model molecule for the treatment of allergic diseases. Furthermore, the comparison of allergenic, non-allergenic and modulatory tropomyosin might put some light on the nature of allergens and their molecular patterns.

Seit 1998 ist erstmals eine gegen Heterodera schachtii resistente Zuckerrübensorte in Deutschland zugelassen. Diese wurde in einem dreijährigen Versuchsprogramm (1998-2000) an vier Standorten in unterschiedlichen Regionen Deutschlands angebaut, um methodische Fragen sowie die Auswirkung auf die Nematodenpopulation zu untersuchen. Unter Nematodenbefall reagierte die resistente Zuckerrübe mit einer konstanten Ertragsleistung, war also tolerant. Auf den vier Standorten kam es unter der resistenten Sorte zu keiner bzw. nur geringer Nematodenvermehrung.Die Resistenz der Sorte wurde im Biotest anhand der Transmissionsrate beurteilt. Auf 92-95 % der Pflanzen aus der Versuchssorte wurde das Resistenzgen übertragen, lediglich ein geringer Anteil von 5-8 % war anfällig. In Feldversuchen wurden die unter kontrollierten Bedingungen ermittelten Übertragungsraten nur teilweise bestätigt; zufällig bedingte Varianzen waren möglicherweise die Ursache.Um abgesicherte Aussagen über das Resistenz- und Toleranzniveau der Versuchssorte zu erhalten, muss ein Mindestaufwand bei den Untersuchungen eingehalten werden (Mischprobe aus 40 Bodeneinstichen je Parzelle von ca. 10 m2 Größe, davon ist ca. 1,8 kg Boden zu untersuchen). Auf dieser Basis können das Ertragsniveau der Sorte und ihre Auswirkung auf die Nematodenpopulation mit Hilfe von Regressionskurven beschrieben werden. Wenn dieser Aufwand aus ökonomischen Gründen nicht möglich ist, erscheint eine Reduzierung auf 900 g Boden noch vertretbar, führt allerdings zu verringerter Aussagesicherheit.Die Resistenz hatte keinen Einfluss auf die Anzahl der in die Wurzeln ein- bzw. ausgewanderten Larven. An den resistenten Zuckerrüben entwickelten sich mehrheitlich Männchen aber kaum Weibchen. Der Resistenzmechanismus beeinflusst also die geschlechtliche Entwicklung des Nematoden. Allerdings war eine erhöhte Männchenanzahl an resistenten Zuckerrüben nicht nachweisbar. Der Resistenzmechanismus führt wahrscheinlich zu einer frühzeitigen Stagnation weiblicher Larven. Der Einfluss eines mehrmaligen Anbaus einer resistenten Sorte auf das Potenzial pilzlicher Nematodenantagonisten im Boden wurde bei fünfmaligem Anbau der Sorte auf demselben Boden untersucht (zweimal Beprobung aus Feld- und dreimal aus Gewächshausanbau). Dabei lag die Parasitierungsrate der Nematodeneier in Feldböden bei der resistenten Sorte deutlich niedriger als bei anfälligen Zuckerrüben. Diese Beeinträchtigung pilzlicher Eiparasiten hat lediglich einen vorübergehenden Charakter, da die Raten nach erneutem Anbau anfälliger Pflanzen wieder ansteigen. Die absolute Anzahl parasitierter Eier und Larven war mit der Populationsdichte des Nematoden positiv korreliert; vermutlich werden pilzliche Eiparasiten durch ein erhöhtes Nahrungsangebot gefördert.

Diese Arbeit untersucht die Reaktion der Stieleiche auf pflanzenparasitären Nematoden mittels RNA-Sequenzierung und Analyse von stabilen Isotopen und Fettsäuren. Einblicke in Rhizosphäreninteraktionen wurden über mutualistische Partner (Ektomykorrhizapilze, Rhizosphärenhelferbakterien), fungivore Collembolen und multitrophische Gemeinschaften gewonnen. Die Struktur und Biomasse der Mikroorganismen sowie die Fitness der Eichen wurden erfasst. Die Effekte wurzelfressender Nematoden auf die Eiche wurden durch das endogene rhythmische Wachstum des Baumes reguliert. Die Nematoden lösten eine stärkere Reaktion während des Sprosswachstumsschubs aus, u.a. Aktivierung von Abwehrmechanismen und Hemmung der Photosynthese, wohingegen beim Wurzelwachstumsschub pathogen bezogene Signale unterdrückt waren. Die Anwesenheit des Pilzsymbionten schwächte die Pflanzenabwehr und verbesserte die Stresstoleranz, was indirekt das Wachstum der Mikroorganismen förderte. Die Helferbakterien begünstigten den Mykorrhizapilz, was wiederum das Pflanzenwachstum stimulierte und dem negativen Effekt der Nematoden entgegenwirkte. Parasitäre Nematoden und fungivore Collembolen beeinflussten die Verteilung des pflanzlichen Kohlenstoffes unabhängig voneinander; Nematoden verringerten und Collembolen verbesserten die Allokation von Photoassimilaten in Gram-postiven Bakterien. Zudem war steigende trophische Diversität der Bodenfauna in der Rhizosphäre entscheidend für die Balance innerhalb der mikrobiellen Gemeinschaft, welche das Pflanzenwachstum fördert. Diese Arbeit stellt die Bedeutung der endogenen Ressourcenzuteilung von Pflanzen für unterirdische biotische Wechselbeziehungen heraus. Diese Pflanzenstrategie als bedeutender Faktor für Rhizosphärenprozesse sollte in zukünftige Studien Berücksichtigung finden. Die Einbeziehung der Hauptakteure in der Rhizosphäre ermöglicht zudem ein realistischeres Bild von Nematoden-Pflanzen Interaktionen und damit ein effektiveres Management. / This thesis investigated the response of Pedunculate oak to the plant-parasitic nematode Pratylenchus penetrans, using RNA-sequencing, stable isotope labelling and fatty acid analyses. Insight into rhizosphere interactions was gained by employing beneficial biotic partners (ectomycorrhizal fungi, rhizosphere helper bacteria), fungal grazers (Collembola) and multitrophic environments. Microbial biomass and community structure as well as oak fitness were assessed. The effects of root-feeding nematodes on oak were largely governed by the endogenous rhythmic growth of the tree. The nematodes triggered a stronger response during shoot flush, e.g. activation of multi-layered defence mechanisms and repression of photosynthesis, as compared to root flush where pathogen-related signalling was repressed. With the presence of the mycorrhizal symbiont plant defence was attenuated and stress tolerance enhanced, indirectly promoting the growth of rhizosphere microorganisms. The helper bacteria fostered the ectomycorrhizal fungus, which in turn stimulated plant growth, counteracting the negative effects of nematodes. Plant-parasitic nematodes and Collembola grazers had independent roles in plant carbon allocation patterns, with nematodes hampering whilst Collembola enhancing the flux of recent photoassimilates to Gram-positive bacteria. Lastly, increasing trophic diversity of the soil fauna in the rhizosphere of oaks was crucial for the maintenances of a microbial community equilibrium that promotes plant growth. In sum, this study highlights the importance of endogenous resource allocation pattern of plants in determining the outcome of belowground biotic interactions. Therefore such plant traits should be considered as important drivers for rhizosphere processes in future studies. Moreover, taking into account the rhizosphere main players in studies on parasitic nematode-plant interactions will result in a more realistic picture and thus more effective nematode management.

In der vorliegenden Arbeit wurden die Einflüsse der landwirtschaftlichen Nutzung auf die Struktur und Biomasse von Nematoden entlang eines Tiefengradientens und innerhalb zweier Vegetationsperioden an einem Ackerstandort untersucht. Die Freilandanalyse der Nematodengemeinschaft wies auf ein mit Nährstoffen angereichertes und gestörtes Ökosystem, mit einer geringen Diversität, hin. Entlang des Tiefengradienten bildeten die Nematoden Metacommunities, welche Umweltgegebenheiten wie Nahrungsquellen und abiotischen Faktoren widerspiegeln. Signifikant höhere Biomassen wurden unter Weizen im Vergleich zu Mais als Ackerfrucht beobachtet. Die Streuapplikation induzierte einen „bottom-up“ Effekt mit größeren Biomassen in den niedrigen als in den höheren trophischen Stufen. Die Nematoden Biomassen sowie die faunistischen Indizes (Channel Index, Enrichment Index) zeigten, dass der Kohlenstofffluss im Bakterienkanal des Bodens dominierte. Allerdings deckte das 13C Pulse-Labelling Experiment im Feld auf, dass der Kohlenstofffluss durch die Pilzgemeinschaft sowie die pilzfressenden Nematoden wesentlich höhere Umsatzraten aufweist. In einem 14C-Laborexperiment wurde ein vollständiges Budget des Flusses von wurzelbürtigem Kohlenstoff in das Nahrungsnetz der Nematoden bestimmt. Hierbei wiesen die pflanzenparasitären Nematoden die höchsten 14C-Gehalte innerhalb weniger Tage auf, da sie direkt an den Wurzeln fressen und über die Herbivorenkette den Nährstoffzyklus im Boden eröffnen. / The present research considered the effects of agricultural management practice on the nematode community structure and biomass in three different depths and two successive vegetation periods at an arable field site. The resource quality was manipulated by crop plant and organic amendment, to investigate the major soil carbon pathways based on roots, bacteria and fungi. The nematode community analysis pointed to a highly enriched and disturbed ecosystem with low biodiversity. Along the depth gradient the nematodes formed distinct metacommunities, reflecting resource availability and abiotic environmental factors. Wheat supported significantly greater nematode biomass than maize. The litter amendment induced bottom-up effects, with greater biomass allocation at lower than at higher trophic levels. The biomass of nematode families as well as faunal indices (Channel Index, Enrichment Index) revealed a predominance of the bacterial carbon channel in the arable soil. A 13C pulse-labelling experiment investigating the flux of root- derived C into the soil food web revealed high turnover rates in the fungal carbon pathway. This was evident for soil fungi as well as for fungal-feeding nematodes and contradicts general assumptions of a more active bacterial pathway in arable soils. A laboratory experiment with 14C isotope was used to compile a complete budget for the root-derived carbon in the nematode food web. Here plant-feeding nematodes, which feed on living plant roots, thereby opening the root C cycling into the food web, showed highest amounts of 14C allocation within a few days.

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