Die vorliegende Forschungsarbeit leistet einen Beitrag zu einem nach phytosanitären und hygienischen Kriterien unbedenklichen Einsatz von Komposterden in Gartenbau und Landwirt-schaft. Das Pilzspektrum von Biomüllkomposten aus zwei verschiedenen Kompostierungsverfahren (offene Mietenrotte bzw. Rottebox) wurde im Verlauf der Rotte erfaßt. Insgesamt 960 Kompostproben, mit einem Trockengewicht von 6,9 g, wurden untersucht. 1187 Isolate konnten bestimmt und 99 Pilzarten aus 43 Gattungen zugeordnet werden. Am Ende der Vorrotte war das Pilzspektrum der Frischkomposte aus beiden Herstellungsverfahren auffallend gering, im Probenmaterial aus der offenen Mietenkompostierung noch deutlicher als im rotteboxbehandelten Material. Im Falle der offenen Mietenkompostierung ging das Artenspektrum der Komposte während der Nachrotte zurück. In dem mittels Rottebox hergestellten Fertigkompost erweiterte sich das Pilzspektrum während der Nachrotte um das Zwei- bis Dreifache. Die Pilzflora der Frisch- und Fertigkomposte umfaßte fast ausschließlich saprophytische und unter phytosanitären Gesichtspunkten unbedenkliche oder antagonistisch wirkende Pilzarten. Nur in einer Charge des rotteboxbehandelten Materials trat das als pathogen bekannte Pythium irregulare auf. Fast 70 % der Gesamtpilzflora setzte sich aus 15 Pilzarten zusammen. Diese dominierende Pilz-flora und ein Isolat von Pythium oligandrum wurde auf ihr antagonistisches Potential gegenüber den vier phytopathogenen Pilzen Pythium ultimum, Gaeumannomyces graminis var. graminis, Rhizoctonia solani und Fusarium oxysporum f. sp. pisi in vitro bei 10 °C und 20 °C untersucht. In unterschiedlichem Umfang waren bei beiden Temperaturen Trichoderma atroviride, Pythium oligandrum, Penicillium expansum, Mucor hiemalis, Mucor circinelloides und Mortierella stylospora signifikant antagonistisch wirksam. Zusätzlich wurden Biotests an Erbsen- und Weizenkeimlingen mit diesen nachweislich antago-nistisch wirkenden Pilzarten, mit Ausnahme von Mucor circinelloides, durchgeführt. Fusarium redolens wurde als zusätzliches Pathogen ausgewählt. Die antagonistische Wirksamkeit der aufgeführten Pilzarten aus Komposterde konnte in vivo bestätigt werden. Daraus läßt sich schließen, daß die Pilzflora von Komposten durch gezielte Rottesteuerung qualitativ und quantitativ beeinflussbar ist. Außerdem kann die Analyse der Pilzflora als Indikator zur Bewertung antiphytopathogener Wirkungen und hygienischer Unbedenklichkeit von Komposterden dienen. / The study is a contribution to the knowledge of the antiphytopathogenic properties of biogenic waste compost used in gardening and agriculture. The fungal species community of commercially composted organic household waste was recorded. The decomposition process of two different composting methods (as an open heap or rotting in a box) was monitored. A total of 960 compost samples with a dry weight of 6,9 g were studied. 1187 isolates repre-senting 99 species out of 43 genera were identified. The fresh and matured composts contained mostly saprophytic and apathogenic fungi or species with antiphytopathogenic properties. In the case of the compost, rotted in a heap, the fungal species community dropped during the maturing process. By contrast to that, the fungal species community of the compost rotted in a box increased twice to threefold during the maturing process. The known pathogen Pythium irregulare could be isolated out of a single sample. 15 fungal species were found to be dominating the community of all investigated compost heaps. Almost 70 % of all isolates belonged to this group. The dominating fungal species and an isolate of Pythium oligandrum were checked by the biotic series method at 10 °C and 20 °C against the following four fungal pathogens: Pythium ultimum, Gaeumannomyces graminis var. graminis, Rhizoctonia solani, and Fusarium oxysporum f. sp. pisi. Significant antagonistic properties at both temperatures were shown to varying degrees by Trichoderma atroviride, Pythium oligandrum, Penicillium expansum, Mucor hiemalis, Mucor circinelloides and Mortierella stylospora. To prove the results, several biotests on seedlings of wheat and pea with these selected species, with the exception of Mucor circinelloides, were also made. Fusarium redolens was chosen as an additional pathogen. The antagonistic properties of the above listed fungal species taken from compost could be confirmed in vivo. It can be concluded that the fungal species community of compost can be influenced in quality and quantity by controlling the rotting process. Besides, the fungal community spectrum can be used as an indicator for the phytosanitary quality and the antiphytopathogenic properties of compost.

Zur Aufklärung der Wirkmechanismen von Bacillus subtilis wurden standardisiert hergestellte Kulturfiltrate (KF) zweier phytosanitär effektiver Stämme (FZB C und G) hinsichtlich ihrer pflanzenwachstumsfördernden und die Pathogenese von F. oxysporum beeinflussenden Wirkung untersucht. Die KF wurden zu 3 verschiedenen Zeitpunkten des Fermentationsprozesses (logarithmische Phase, Übergangsphase und stationäre Phase) gewonnen und 8 d alten Tomatensämlingen über die Nährlösung in den Endkonzentrationen 0,1 und 1 % für die Dauer von 10 d zugesetzt. Zur Untersuchung der wuchsstimulierenden Wirkung wurden die Parameter Sproß- und Wurzellänge sowie Sproß- und Wurzeltrockenmasse bestimmt. Hierbei konnte festgestellt werden, daß die KF der logarithmischen Phase und der Übergangsphase beider Stämme bei einer Anwendungskonzentration von 0,1 % zu einer Förderung des Wurzelwachstums führten. Die Behandlung mit 1%igen KF hingegen zeigte abhängig von der jeweiligen Fermentationsphase eine nur geringe Wirksamkeit bis hin zu phytotoxischen Erscheinungen. Zur Prüfung der pathogenesebeinflussenden Wirkung wurden die für 10 d mit den KF vorbehandelten Tomatensämlinge mit einer Mikrokonidiensuspension von F. oxysporum inokuliert. Nach einer 5-, 7-, und 10-tägigen Pathogeneinwirkung wurde der Anteil kollabierter Sämlinge sowie die Erregerausbreitung im Leitgefäßsystem erfaßt. Die Vorbehandlung mit KF der Übergangsphase führte bei 0,1%iger Anwendung nach 7 d zu einer fast 50%igen Reduzierung des Anteils kollabierter Tomatensämlinge sowie einer deutlich verringerten Pathogenausbreitung. Eine direkte antifungale Wirkung der KF der Übergangsphase gegenüber dem Testpathogen konnte bei 0,1%iger Anwendung nicht festgestellt werden. Die mit dem KF der Übergangsphase behandelten Tomatensämlinge zeigten gegenüber der Kontrolle einen erhöhten IAA-Gehalt sowie eine erhöhte ß-1,3-Glucanaseaktivität. Zur genaueren Identifizierung der aktiven Komponenten wurden die KF der Übergangsphase mittels präparativer HPLC fraktioniert (Fraktionen G1-G6) und analog geprüft. Die Fraktionen G3, G5 und G6 führten zu vergleichbaren Wachstumsförderungen wie die komplexen KF der logarithmischen Phase und der Übergangsphase. Die Fraktion G3 bewirkte im Testpathosystem nach 7 d ein um 60 % verringertes Kollabieren der Sämlinge, hatte jedoch keine direkte antifungale Wirkung. Die mit dieser Fraktion behandelten Tomatensämlinge zeigten eine Zunahme des IAA-Gehaltes sowie einen signifikanten Anstieg der ß-1,3-Glucanaseaktivität. Zusätzlich erfolgte die analoge Prüfung diverser Phytohormonstandards. Hierbei zeigte sich, daß die exogene Applikation von IAA, IBA und Kinetin nur eine geringe wuchsstimulierende Wirkung auf die Tomatensämlinge ausübte. Die Pathogenese blieb ebenfalls unbeeinflußt. Nur die Anwendung der IAA-Vorstufe IPyA, die auch im B. subtilis-KF sporadisch detektiert wurde, führte in der Konzentration 10-7 M zu einer signifikanten Reduzierung des Anteils kollabierter Sämlinge. Diese Pflanzen waren durch einen signifikant erhöhten IAA-Gehalt und eine signifikant erhöhte ß-1,3-Glucanaseaktivität gekennzeichnet. Die Ergebnisse werden hinsichtlich möglicher Mechanismen für die pflanzenwachstums- und gesundheitsfördernde Wirkung des Rhizobakteriums B. subtilis diskutiert. / Studies were made to clear up the mode of actions of Bacillus subtilis. Standardized sterile culture filtrates (CFs) were produced from two phytosanitary active isolates of the rhizobacterium (FZB C and G). Samples of the CFs from both strains were isolated from three different phases of the bacterial fermentation process (logarithmic-, transition- and stationary phase) and added to the nutrient solution in which 8 d old tomato seedlings were present, at a dilution of 0,1 and 1 % (final conc. of the solution) for 10 d. After this pretreatment the growth parameters shoot- and root length and shoot- and root dry matter were determined. The results of these experiments have shown that 0,1 % concentrated CFs from the logarithmic- and transition phases of both strains promote the root growth of tomato seedlings after 10 d cultivation. At a higher concentration of 1 % of the CFs, especially the stationary fermentation phase, inhibition of the root growth was observed. To test the phytosanitary effect of the pretreatment of tomato seedlings with the CFs, seedlings were inoculated with a microconidia suspension of F. oxysporum. The number of collapsed seedlings were counted after 5, 7 and 10 d. The invasion of the pathogen in the xylem vessels was also determined. Precultivation of the seedlings with the CFs from the transition phase reduced the number of plants killed by the pathogen to about 50 % and reduced the pathogen invasion. Plants showed an increased level of the phytohormone IAA and an increased activity by ß-1,3-glucanase. Concentration 0,1 % of the CFs from the transition phase had no direct antifungal effects on the pathogen development. CFs from the transition phase were fractionated by high-performance liquid chromatography (fractions G1-G6) and tested in the same pathosystem. The fractions G3, G5 and G6 improved the root growth of the tomato seedlings, as compared with the influence of the logarithmic- and the transition phase. The G3-fraction stimulated not only the root growth but also induced an increased resistance towards the test pathogen by 60 % after 7 d. This fraction had no direct antibiotic effects towards fungal development. Seedlings showed an increased level of the phytohormone IAA and significant increased activity of ß-1,3-glucanase. Classical phytohormones such as IAA, IBA and Kinetin were analogue proved. The exogen application of these substances had no significant effect on the plant growth and pathogenesis. Only the IAA-precursor IPyA, which was detected sporadical in the B. subtilis-CF, reduced significantly the pathogenesis of the tomato seedlings at concentration of 10-7 M. Test plants showed significant increased IAA-level and significant increased activity of ß-1,3-glucanase. The results would be discussed towards the possible mechanisms for plant growth and health promoting effect of rhizobacterium B. subtilis.

Am "Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung Köln-Vogelsang" wurde Mitte der achtziger Jahre in eine weißblühende Linie von Petunia hybrida Hort. (Vilm.) ein Anthocyansynthese-Gen von Zea mays L. transferiert. Unter den nach diesem Gentransfer entstandenen ziegelrot blühenden Pflanzen befand sich auch ein Typ, der ein Sternmuster in der Blüte zeigt. In der vorliegenden Arbeit konnte diese Musterbildung auf eine chimärische Konstitution zurückgeführt werden: Die Instabilität des A1-Gens in der Petunie resultiert in einen Farbstoffausfall in der alleinig farbstofführenden Epidermis, die von der ersten Scheitelschicht (L1) des Sproßscheitels gebildet wird. Subepidermale Gewebe können als genetisch intakt im Sinne einer potentiellen Fähigkeit zur Farbstoffsynthese charakterisiert werden. Deutlich wird das unter anderem an den partnerinduktiven Wirkungen, die von subepidermalem, L2-bürtigen Gewebe ausgehen und die Anthocyanbildung in der benachbarten, farbstoffdefekten Epidermis veranlaßt. Da die L1 am Kronblattrand alle Gewebe, also auch das Mesophyll bildet, bleiben diese Bereiche weiß gefärbt. Nur im Binnenfeld der Petalen, wo L2-bürtiges, intaktes Gewebe an die Epidermen anschließt, treten diese partnerinduktiven Wirkungen auf. Das Resultat ist ein Sternmuster der aus fünf Petalen zusammengewachsenen Kronröhre. Spontan und nach in-vitro-Kalluskultur entmischen die Pflanzen in ihre einzelnen Komponenten, so daß rot und weiß blühende Typen entstehen, die mit ihrer Blütenfarbe und ihrem Ploidiegrad (unterscheidbar bei Ploidiemarkierung) die jeweilige Scheitelschicht repräsentieren, von der sie abstammen. Bei Kreuzung spaltet die Nachkommenschaft in rot und weiß blühende Pflanzen auf. Aufgrund der Instabilität des transferierten A1-Gens ergibt sich kein Mendelsches Aufspaltungsverhältnis für die Blütenfarbe, wie das dem heterozygotem Zustand entsprechen würde. Auch existieren (wie bei den Entmischungsprodukten) gesprenkelte Blütentypen. Die Instabilität konnte als licht- und temperaturabhängig erkannt werden. Sie ist gleichzeitig der Grund dafür, daß sich an weiß blühenden Kallusregeneraten bzw. Sämlingen, die das A1-Gen in inaktiver Form besitzen, ein Sternmuster jederzeit neu bilden kann. Aufgrund dieses modifikativen Charakters dieser Sternmuster-Chimäre wird der Begriff "Epigenetische Periklinalchimäre" vorgeschlagen. In Sorteneinkreuzungen konnten Instabilitäten bis in die F2-Generation verfolgt werden, möglicherweise übertragen sich die Ursachen der Farbstoffausfälle der transgenen Form auch auf die Farbkomponente des Kreuzungspartners. Weiterhin enthält die Arbeit einen vorläufigen Bestimmungsschlüssel zur generellen Einordnung von Blütenfarbvariation nach ihren Ursachen.