O milho (Zea mays) é um cereal amplamente cultivado no Brasil e no mundo. Sua produtividade pode ser afetada por diversos fatores incluindo a colonização fúngica. Em Fitopatologia, grãos afetados por fungos são denominados grãos ardidos e os gêneros mais encontrados em milho são Stenocarpella e Fusarium. Espécies de Fusarium podem causar podridões nas espigas e também podem produzir fumonisinas, toxina esta tóxica para animais e humanos e associadas ao desenvolvimento de diversas doenças. O presente trabalho teve como objetivo analisar a incidência de Fusarium ssp. com potencial toxigênico em amostras de grãos ardidos através da identificação da presença do gene fum5, responsável pela produção de fumonisinas pelo fungo, bem como quantificar os níveis de fumonisinas encontrados nessas amostras e comparação com os resultados obtidos de grãos assintomáticos. Um total de 100 amostras dos anos de 2006 e 2007 provenientes das principais regiões produtoras do Brasil foram submetidas à três análises. A primeira avaliou a incidência de Fusarium spp. nos grãos através do método do papel de filtro com congelamento e em 100% das amostras foi encontrado o fungo em níveis que variaram de 34 a 91%. A segunda análise utilizou a PCR para confirmação do gênero, identificação de espécies (F. verticillioides, F. proliferatum e F. subglutinans) e identificação da presença do gene fum5. A PCR confirmou 93% dos isolados como pertencentes ao gênero Fusarium. Os isolados negativos passaram por análise morfológica e todos foram confirmados. As PCRs para espécies identificaram 82% dos isolados como F. verticillioides, 3% como F. subglutinans e nenhum como F. proliferatum. A PCR para potencial toxigênico foi positiva para 81% dos isolados. A terceira análise consistiu na quantificação de fumonisinas (B1, B2 e B3 na proporção 5:3:1) através do método de ELISA e os níveis variaram de 4,4 a mais de 90 µg/g. Grãos assintomáticos da segunda safra de 2007 foram analisados separadamente para comparação. Em 100% das amostras houve incidência de Fusarium spp, variando de 74 a 87%. A PCR para confirmação do gênero foi positiva para 87% dos isolados e os demais passaram por análise morfológica e então confirmados. As PCRs para identificação de espécies mostrou 60% dos isolados como sendo F. verticillioides, 3% como F. subglutinans e nenhum como F. proliferatum. A maior concentração de fumonisinas nos grãos assintomáticos foi de 2,1 µg/g e em 53% das amostras não foram detectadas fumonisinas. Os resultados mostraram que há uma alta incidência de Fusarium spp. em grãos ardidos e assintomáticos. Grãos ardidos e assintomáticos têm Fusarium spp. com potencial toxigênico mas os níveis de fumonisinas encontrados nos grãos assintomáticos foram muito baixos em comparação com os encontrados nos grãos ardidos mostrando que, em condições adversas, esse fungo deixa de ser endofítico e passa a ser patogênico, podendo causar doenças na planta e produzir toxinas. Pelo fato das fumonisinas estarem concentradas nos grãos ardidos, a redução dessas toxinas da dieta deve ser baseada na eliminação dos mesmos através do controle do beneficiamento. / Maize is a cereal widely cultivated in Brazil and worldwide. Its productivity can be affected by numerous factors including fungal colonization. In pathological terms, affected grains by fungi are denominated rot grains and the two most prevalent genera found in maize are Stenocarpella and Fusarium. Species of Fusarium can cause rotting in the stalks and also produce fumonisins, which are toxic both for animals and humans since their occurrence is associated to many diseases. The present work aimed to analyse the incidence of Fusarium ssp. with toxigenic potential in rot grains samples through the identification of the presence of the gene fum5, responsible for the production of fumonisins, as well as to quantify the levels of fumonisins found in these samples and compare with the results obtained in asymptomatic grains. A total of 100 samples from the 2006 and 2007 harvests were collected from the main producing regions of Brazil and were submitted to three analyses. The first evaluated the incidence of Fusarium ssp. in the grains through the method of filter paper and freezing, which revealed incidences that varied from 34 to 91%. The second analysis used specific primers and PCR to confirm the genus and species (F. verticillioides, F. proliferatum and F. subglutinans) and to detect the presence of the fum5 gene. The results indicated that 93% of the isolates belonged to the genus Fusarium. The PCR - negative isolates were confirmed as Fusarium after morphological analysis. Eigthy two percent of the isolates were classified as F. verticillioides, 3% as F. subglutinans and none as F. proliferatum using speciesspecific PCR. The fum5 gene was detected in eighty one percent of the isolates. The third analysis consisted in the quantification of the fumonisins (B1, B2 e B3 in the proportion of 5:3:1) through the ELISA method and the levels varied from 4,4 to more than 90 µg/g. Asymptomatic grains from the second cropping season of 2007 were analyzed separately for comparison purposes. The incidence of Fusarium spp. in these varied from 74 to 87%. The PCR for confirmation of the genus was positive for 87% of the isolates. The PCRs for species identification showed 60% of the isolated as being F. verticillioides, 3% as F. subglutinans and none as F. proliferatum. The greater concentration of fumonisins in the asymptomatic grains was of 2,1 µg/g and in 53% of the samples fumonisins were not detected. Rot and asymptomatic grains presented Fusarium spp. with toxigenic potential but the levels of fumonisins found in the asymptomatic grains were much lower compared with rot grains, showing that, in adverse conditions, this fungus changes from endophytic to pathogenic, being able to parasitize the plant and to produce toxins. The fact that fumonisins levels are much higher in rot grains, a simple measure to reduce the levels of these toxins in the animal diet would be to eliminate them during processing.

O Fusarium spp. é um fungo cosmopolita, compreendendo uma grande quantidade de espécies que são conhecidas por causar doenças em culturas de importância agronômica. Embora, isolados não patogênicos de Fusarium spp. tenham sido descritos, pouco se conhece sobre a variabilidade genética deste grupo, ainda que estejam presentes em inúmeros locais. Assim sendo, este trabalho teve como objetivos ampliar estes conhecimentos, avaliando a variabilidade genética e forma de interação de isolados patogênicos e não patogênicos de Fusarium spp. obtidos de diferentes hospedeiros. Desta forma, 83 isolados de Fusarium spp. foram avaliados por meio das técnicas de ARDRA, sequenciamento do rDNA e RAPD. A análise por meio de ARDRA, permitiu a distinção dos 83 isolados de Fusarium spp. em 19 haplótipos, apresentando uma grande diversidade dentro de cada haplótipo, mas de forma geral os isolados patogênicos e não patogênicos de Fusarium spp. não puderam ser discriminados. Nas análises de sequenciamento da região ITS do rDNA, foi observado que isolados de Fusarium se agruparam independentemente da espécie. Estes resultados comprovam a necessidade de uma revisão taxonômica dentro do gênero Fusarium. A análises por marcadores RAPD revelou que os 83 isolados de Fusarium spp. avaliados neste estudo apresentaram ampla variabilidade a qual não está correlacionada com a característica taxonômica. Entretanto, foi observado que isolados patogênicos e endofíticos de F. oxysporum obtidos de soja são geneticamente diferentes. Quanto às análises de interação de isolados patogênicos e não patogênicos de Fusarium spp. com cultivares susceptíveis de tomate e soja, verificou-se que estes isolados interagiram de forma diversa, nos diferentes tecidos vegetais, sendo que alguns isolados endofíticos promoveram o crescimento vegetal. Dentre estes, destaca-se o isolado endofítico Cac19.4 que mostrou-se geneticamente diferente de isolados patogênicos de Fusarium spp., além de promover um aumento de peso da raiz e caule de plântulas de soja e tomate. Dessa forma este isolado poderia ser selecionado para futuras análises, visando um melhor aproveitamento deste microrganismo endofítico em estudos de interesse agronômico. / Fusarium spp. is a cosmopolitan fungus that covers a great number of species known by the ability of causing diseases in agricultural important crops. Although non-pathogenic isolates of Fusarium spp. have been described, little is known about the genetic variability of this group, even if it can be found in countless places. Therefore, this work had the objectives of increase this knowledge, evaluating the genetic variability and modes of interaction between Fusarium spp pathogenic and non-pathogenic isolates, obtained from different hosts. In this way, ARDRA, rDNA sequencing, and RAPD techniques evaluated 83 Fusarium spp. isolates. The ARDRA analysis allowed the separation of 83 isolates in 19 haplotypes. In spite of the great diversity found inside each haplotypes, in general it was difficult to distinguish pathogenic and nonpathogenic isolates. In the sequencing analysis of the ITS region of rDNA, it was observed that Fusarium isolates were grouped together independently to the species. These results proved the need for a taxonomic review inside Fusarium genera. The RAPD analysis revealed that the 83 Fusarium spp. isolates evaluated in this study presents high levels of variability not correlated with the taxonomic characteristic. However, we observed that pathogenic and endophytical F. oxysporum isolated from soybean are genetically different. The interaction analysis between pathogenic and non-pathogenic isolates of Fusarium spp. with susceptible cultivars of tomato and soybean, showed different modes of interaction on different plant tissues, where some endophytical isolates increased plant growth. Among these, we can emphasize the endophytic isolate Cac19.4, that is genetically different if compared with Fusarium spp. pathogenic isolates, in spite of his ability to promote an increase in root and stems weight of soybean and tomato plantlets. Thus, this isolate could be selected for further analysis, looking for a better use of this endophytical microorganism in agricultural interest studies.

Pacientes imunocomprometidos estão vulneráveis a infecções oportunistas. O gênero Fusarium é um fungo que causa infecções importantes especialmente em pacientes com neutropenia grave. O ambiente pode ser a fonte de Fusarium, em especial a água. A detecção de Fusarium na água é realizada normalmente pela cultura que é difícil e demorada, mas necessária para a prevenção da exposição de pacientes susceptíveis. Um método mais rápido é necessário. O objetivo do estudo foi desenvolver uma técnica molecular para a detecção de Fusarium direta em água. Um método de extração de DNA direto a partir da água foi desenvolvido para 3 espécies de Fusarium (moniliforme, oxysporum e solani). O método de extração desenvolvido foi reprodutível e acoplado a uma reação de polimerase em cadeia gênero-específica para a detecção do Fusarium em água. Os limites de detecção foram 10 células/litro e 1 célula/litro para os métodos molecular e cultura, respectivamente / Immunosuppressed patients are vulnerable to opportunistic infections. The genus Fusarium is a fungus that causes severe infections especially in patients with prolonged neutropenia. The environment may be a source of Fusarium, in particular, water. The detection of Fusarium in water is carried out by culturing which is difficult because it is time consuming, but is necessary to prevent exposure of susceptible patients. A faster method is necessary. The objective of this study was to develop a molecular technique for direct detection of Fusarium in water. A direct DNA extraction method from water was developed for 3 species of Fusarium (moniliforme, oxysporum and solani). We developed a reproducible efficient extraction method and coupled it to a genus-specific PCR in order to detect Fusarium in water. The detection limits were 10 cells/L and 1 cell/L for the molecular and cultures method, respectively

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Cajueiro (Anacardium occidentale L.) à uma planta com uma grande importÃncia social e econÃmica no Nordeste do Brasil. O bagaÃo do pedÃnculo do caju à uma das maiores fontes de resÃduos (90-94%) produzidos pela indÃstria cajueira. Neste estudo, foram preparadas cinzas do bagaÃo e submetidas à anÃlise da composiÃÃo e a testes de atividade antifÃngica in vitro contra espÃcies de Fusarium. Esta anÃlise indicou uma cristalinidade em torno de 73%, correspondendo Ãs seguintes fases solÃveis: carbonato Ãcido de potÃssio - KHCO3 (39,54%), sulfato de potÃssio - K2SO4 (24,87%), e estruvita-K - MgKPO4 â 6H2O (8,59%). As fases amorfas (cerca de 27%) foram identificadas como a fraÃÃo insolÃvel de cinzas. A soluÃÃo apresentou alta atividade antifÃngica contra F. oxysporum, F. moniliforme e F. lateritium. Sua aÃÃo foi maior do que o Cercobin (tiofanato metÃlico), indicando uma possÃvel utilizaÃÃo como um agente antifÃngico nÃo tÃxico. / Cashew (Anacardium occidentale L.) is a plant with a highly social and economic importance in Northeast Brazil. Cashew peduncle bagasse is one of the greatest sources of residues (90â94%) produced by the cashew agronomic industry. In this study, we prepared cashew peduncle bagasse ashes and submitted them to compositional analysis and tests for antifungal activity in vitro against Fusarium species. This analysis indicated a crystallinity around 73%, corresponding to the following soluble phases: acid potassium carbonate- KHCO3 (39.54%), potassium sulfate - K2SO4 (24.87%), and struvite-K - MgKPO4Â6H2O (8.59%). The amorphous phases (around 27%) were identified as the insoluble fraction of ashes. The solution showed high antifungal activity against F. oxysporum, F. moniliforme and F. lateritium. This activity of this product was greater than that of Cercobin (thiophanate-methyl), indicating a possible use of this material as a non-toxic antifungal agent.

Pacientes imunocomprometidos estão vulneráveis a infecções oportunistas. O gênero Fusarium é um fungo que causa infecções importantes especialmente em pacientes com neutropenia grave. O ambiente pode ser a fonte de Fusarium, em especial a água. A detecção de Fusarium na água é realizada normalmente pela cultura que é difícil e demorada, mas necessária para a prevenção da exposição de pacientes susceptíveis. Um método mais rápido é necessário. O objetivo do estudo foi desenvolver uma técnica molecular para a detecção de Fusarium direta em água. Um método de extração de DNA direto a partir da água foi desenvolvido para 3 espécies de Fusarium (moniliforme, oxysporum e solani). O método de extração desenvolvido foi reprodutível e acoplado a uma reação de polimerase em cadeia gênero-específica para a detecção do Fusarium em água. Os limites de detecção foram 10 células/litro e 1 célula/litro para os métodos molecular e cultura, respectivamente / Immunosuppressed patients are vulnerable to opportunistic infections. The genus Fusarium is a fungus that causes severe infections especially in patients with prolonged neutropenia. The environment may be a source of Fusarium, in particular, water. The detection of Fusarium in water is carried out by culturing which is difficult because it is time consuming, but is necessary to prevent exposure of susceptible patients. A faster method is necessary. The objective of this study was to develop a molecular technique for direct detection of Fusarium in water. A direct DNA extraction method from water was developed for 3 species of Fusarium (moniliforme, oxysporum and solani). We developed a reproducible efficient extraction method and coupled it to a genus-specific PCR in order to detect Fusarium in water. The detection limits were 10 cells/L and 1 cell/L for the molecular and cultures method, respectively

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josiel_Pereira_Nascimento.pdf: 909698 bytes, checksum: 3cb3ef0ef8bdf27d1c63a9fb56af8240 (MD5) Previous issue date: 2009-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The non tillage planting and the cultivation of safrinha (short season) corn are factors that may provide alterations in the microclimate and in the biology of agro ecosystem, increasing the populations of fungus like Gibberella zeae, which is the etiologic agent of one of the maize ear rots. This work had the objective to identify inoculation methods that can be useful in the election and in the characterization of genotypes tolerant to G. zeae. The experiment was conducted in Toledo/PR during the 2008 safrinha season in a randomized complete block design with five replications, on a factorial scheme where hybrids were the first factor (2B710; 30F45; DKB 214; 30F98; DKB 390; GAC 9020; 30F80; 30R50 and 30K73) and the inoculation methods were the second factor. The hybrids had been grouped as susceptible (2B710; 30F45; DKB 214; 30K73), tolerant (DKB 390; GAC 9020; 30F80; 30R50) and moderately susceptible to giberela (30F98). The 12 evaluated methods consisted of simulating the fungus natural infection on the silk or on the damage caused by insects in the lateral of the ears, and also varying by the absence of covering on the ear (humid chamber), by covering the ear for 24 hours and by covering the ear for 48. The methods with inoculation of 2 mL in the lateral of the ear without covering (3), with covering for 24 hours (7) and with covering for 48 hours (11) had shown efficiency in the characterization of tolerant and susceptible hybrids and could be used on a large scale in the identification and selection of maize varieties with tolerance to ear rot caused by G. zeae. As a result, the seed industry can provide superior materials and the farmers will reduce their losses due to kernel quality. Moreover, the whole society will consume better maize products, with less mycotoxins / O plantio direto e o cultivo de milho safrinha são fatores que podem proporcionar alterações no microclima e na biologia do agroecossistema, aumentando as populações de fungos como Gibberella zeae, agente etiológico da doença denominada giberela ou podridão-vermelha-da-espiga. Esse trabalho teve como objetivo identificar métodos de inoculação que auxiliassem na seleção e na caracterização de genótipos tolerantes à G. zeae. O experimento foi conduzido no município de Toledo/PR durante a safrinha de 2008. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com cinco repetições, em esquema fatorial tendo como primeiro fator os híbridos (2B710; 30F45; DKB 214; 30F98; DKB 390; AG 9020; 30F80; 30R50 e 30K73) e como segundo fator os métodos de inoculação. Os híbridos foram agrupados como suscetíveis (2B710; 30F45; DKB 214; 30K73), tolerantes (DKB 390; AG 9020; 30F80; 30R50) e moderadamente suscetível a giberela (30F98). Os 12 métodos avaliados consistiam em simular a infecção natural do fungo pelo estigma ou por danos causados por insetos nas laterais das espigas, variando ainda em ausência de cobertura (câmara úmida), cobertura por 24 horas e por 48 horas. Os métodos com inoculação de 2 mL na lateral da espiga sem cobertura (3), com cobertura por 24 horas (7) e com cobertura por 48 horas (11) se mostraram eficientes na caracterização de híbridos tolerantes e suscetíveis e poderão ser empregados em larga escala na identificação e seleção de variedades de milho tolerantes à doença. Mais do que isso, a sociedade poderá consumir produtos de milho com qualidade superior, com menos micotoxinas

Thesis (M.Sc. (Agriculture)) --University of Limpopo, 2018 / Tomato is second most cultivated crop globally and in South Africa it is planted by both commercial and smallholder farmers. However, the crop is susceptible to a number of diseases including those caused by fungal pathogens. Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici and seedling damping-off caused by Rhizoctonia solani, are known to cause serious yield loss in tomato production. Their management is mainly based on the application of synthetic fungicides and cultural practices. However, both methods have limitations which result in their inefficiency. Synthetic fungicides also have negative impact on the environment and human health. The ability of fungal pathogens to develop resistance to fungicides has also resulted in their reduced application. These challenges have led to a need to identify novel methods using plant extracts and biological control agents which can be used to manage these diseases. The objectives of this study were therefore to, firstly determine the efficacy of both plant extracts on mycelial growth of F. oxysporum f. sp. lycopersici and R. solani under laboratory conditions and secondly, to evaluate the effectiveness of both plant extracts as well as antagonistic fungi Trichoderma harzianum against Fusarium wilt and damping-off of tomato under greenhouse conditions. Food poisoning assay was used to investigate the efficacy of M. burkeana and M. oleifera extracts in vitro. Six (0, 2, 4, 6, 8, 10 g/ml) treatments were arranged in a completely randomised design and replicated four times. After 7 days of incubation at 25 °C, radial growth colony was measured. For the greenhouse xp im nt, Fusa ium wilt was t st d on cv. ‘HTX14’ as th most susc ptibl cultiva whilst seedling damping-off was t st d on cv. ‘Mon y-make ’. Aqu ous xt acts were prepared by decocting different concentrations of M. burkeana (4, 6, 8 g/ml) xiv and M. oleifera (2, 4 and 6 g/ml) in 100 ml of distilled water at 100 °C for 15 minutes then left to cool before filtering and applying as a treatment. Trichoderma harzianum as a treatment was applied 7 days after inoculating the soil-borne pathogens. In-vitro M. burkeana treatments concentrations had the highest mycelia growth suppression against both F. oxysporum f. sp. lycopersici at 10 g/ml (76 %) whilst suppression on R. solani was at 8 g/ml (71 %) relative to control. Moringa oleifera xt acts’ highest pathogen suppression for both F. oxysporum f. sp. lycopersici and R. solani were respectively 35 % and 60 % relative to control at concentration 6 g/ml. Under greenhouse conditions shoot disease severity had highest suppression at 0.6 g/ml of M. burkeana and 0.4 g/ml of M. oleifera treatment concentrations resulting to 32 and 49 % relative to control. Whereas, treatment 0.8 g/ml of M. burkeana and 0.4 g/ml of M. oleifera suppressed stem and root discoloration by 39 and 54 % respectively. Trichoderma harzianum significantly (P ≤ 0.05) reduced shoot severity and root and stem discolouration contributing the highest suppression of 49 % relative to control. In damping-off treatments, both plant extracts and T. harzianum also significantly duc d (P ≤ 0.05) pre- and post-emergence damping-off incidence with M.burkeana recording the highest suppression at 78 % followed by M. oleifera at 64 %. Trichoderma harzianum reduced incidence of damping-off by 60 % relative to untreated control on both M. burkeana and M. oleifera experiments. The results of this study showed that M. burkeana, M. oleifera extracts and T. harzianum can be highly suppressive to both tested plant diseases. However, further studies should be conducted to determine their mode of action, application method and their effect on other soil microorganisms. Keywords: Damping-off, Fusarium wilt, Plant extracts, T. harzianum, Tomato plant

Fusarium verticillioides è responsabile della fusariosi della spiga in mais e della contaminazione della granella con micotossine. Sono state individuate le regioni geniche e i geni candidati per la resistenza a Fusarium dal confronto tra una linea di mais resistente (CO441) e una suscettibile (CO354), impiegando tre diversi approcci: analisi QTL, analisi trascrittomica (RNASeq) e analisi metabolomica. 184 famiglie F2:3 (CO441xCO354) sono state valutate in due diversi ambienti nell’anno 2011 e inoculate artificialmente con due diverse tecniche (forchetta e stuzzicadente). E’ stata rilevata una significativa variazione genotipica in risposta all’infezione. Sulla base di una mappa preliminare di linkage molecolare contenente 74 marcatori microsatelliti polimorfici, sono stati determinati 8 QTLs comuni alla resistenza alla fusariosi della spiga e alla riduzione della contaminazione da fumonisine. Sono stati considerati geni candidati per la resistenza i geni differenzialmente espressi, risultanti dall’ RNASeq, in semi di mais CO441 prima e 72 ore dopo l’infezione. I metaboliti putativi correlati alla resistenza sono stati rilevati tramite high resolution LC-MS in entrambe le linee di mais. I geni candidati e i metaboliti mappano in pathway coinvolti nei meccanismi di difesa: fenilalanina, tirosina e triptofano biosintesi, fenilpropanoidi e flavonoidi biosintesi, metabolismo dell’acido linoleico e α-linolenico. Abbondanti trascritti derivano dalla biosintesi dei terpenoidi e dei diterpenoidi. Nei geni candidati verranno ricercati polimorfismi fra le due linee di mais e che andranno ad arricchire la mappa di linkage molecolare. / Fusarium verticillioides is responsible for Fusarium ear rot in maize and mycotoxin contamination of grain. Genomic regions and candidate genes for resistance to Fusarium were detected through the comparison of resistant (CO441) and susceptible (CO354) maize lines, by following three different approaches: Quantitative Trait Locus (QTL), transcriptomic (RNASeq) and metabolomic analyses. 184 F2:3 families (CO441xCO354) were evaluated in two different environments in 2011 and artificially infected with two side-needle inoculation methods (pin-bar and toothpick). Significant genotypic variation in response to infection was detected. On the basis of a genetic draft map containing 74 polymorphic SSRs markers, 8 common QTLs for Fusarium ear rot resistance and fumonisin contamination reduction were revealed. Candidate genes for resistance resulted from differentially expressed genes before and 72 hours post infection of CO441 kernels through RNASeq technology. Putative metabolites related to resistance were detected through high resolution LC-MS in both maize lines. Candidate genes and metabolites mapped in pathways involved in defense mechanism: phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis, phenylpropanoid and flavonoid biosynthesis, linoleic and α-linolenic acid metabolism. Abundant genic transcripts derived from terpenoid and diterpenoid biosynthesis. Candidate genes will be screened for polymorphisms between the two maize lines in order to enrich the linkage map.

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Phytopathogene <i>Fusarium</i> spp.treten weltweit in landwirtschaftlichen Kulturen auf und führen häufig zur Ertragsreduktion, Verschlechterung der Produktqualität sowie Kontaminationen der Erntegüter mit toxischen Sekundärmetaboliten, sog. Mykotoxinen. Die durch <i>Fusarium spp.</i> hervorgerufene partielle Taubährigkeit (FHB) des Weizens und anderer Getreidearten sowie die <i>Fusarium</i> Kolbenfäule an Mais sind aus ökonomischer Sicht von besonderer Bedeutung. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Verwendung von volatilen organischen Verbindungen (VOCs) zur Detektion von Fusariosen an Sommerweizen und Hybridmais unter Gewächshausbedingungen untersucht. Maiskolben wurden mit <i>F. graminearum</i>, <i>F. verticillioides</i> und <i>F. subglutinans</i> infiziert, während Weizenähren mit Sporensuspensionen von <i>F. graminearum</i>, <i>F. avenaceum</i> und <i>F. poae</i> inokuliert wurden. Auch Mischinfektionen wurden durchgeführt. Für die Sammlung der VOCs wurde ein statisches Verfahren (Festphasenmikroextraktion, SPME) sowie ein dynamisches Verfahren (open-loop stripping, OLS) eingesetzt. Die Analyse erfolgte in beiden Fällen mittels GC-MS. Ein nichtparametrischer Test (Kruskal-Wallis) wurde zur Identifikation von spezifischen volatilen Markern herangezogen. Auf diese Weise konnte an Mais ein Set aus 27 volatilen Biomarkern für die Infektion mit <i>Fusarium</i> spp. ermittelt werden. Die Kombination der VOCs ermöglichte hier die Unterscheidung zwischen Infektionen mit <i>F. graminearum</i> und <i>F. verticillioides</i>. An Weizen konnte ein Set aus 13 charakteristischen VOCs für den <i>Fusarium</i> Befall ermittelt werden. Die selektierten volatilen Marker beinhalteten sowohl einfache Moleküle mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen (C₅ - C₈), welche häufig von Pflanzen und Mikroorganismen emittiert werden, als auch infektionsspezifische Sesquiterpene (C₁₅H₂₄). In Zeitreihenversuchen konnte gezeigt werden, dass ein Großteil der relevanten VOCs bereits nach kurzer Zeit emittiert wird. So waren in Mais volatile Biomarker detektierbar, bevor Symptome am Kolben erkennbar waren (4 – 8 Tage nach der Inokulation). Ein Monitoring von VOC Profilen im Hinblick auf volatile Marker könnte eine schnelle und nicht-destruktive Detektion von <i>Fusarium</i> Infektionen (ggf. auch Risikoabschätzung zur Mykotoxinbelastung), z.B. im Feld oder Lager, ermöglichen. Hierfür stehen transportable Detektoren zur Verfügung. Das makrozyklische Lacton Zearalenon (ZEN) wird von mehreren <i>Fusarium</i> spp. produziert und besitzt eine östrogene Wirkung auf den menschlichen und tierischen Organismus. Schweine gelten diesbezüglich als besonders anfällig. ZEN wird in gemäßigten Klimazonen regelmäßig in Lebens- und Futtermitteln nachgewiesen. Bislang wurden zahlreiche Bioassays für die Detektion von ZEN beschrieben. Sie basieren meist auf den menschlichen Östrogenrezeptoren α und β und reagieren unspezifisch auf eine Vielzahl von östrogenen Substanzen (z.B. Genistein, 17β-Estradiol). Die vorliegende Arbeit beschreibt erstmalig ein Bioassay zur spezifischen Detektion von ZEN sowie dem kritischen Metabolit α-Zearalenol (α-ZOL). Das Assay basiert auf einer <i>zes2::gfp</i> Mutante des Mykoparasiten <i>Gliocladium roseum</i> und ermöglicht eine Detektion von ZEN in Feldproben (z.B. kontaminierter Mais). Schritte zur Probenvorbereitung und Extraktion, einschließlich Aufreinigung mit Immunoaffinitätssäulen, sowie die Kultur des Inditaktorstammes wurden optimiert. Das Assay eignet sich für die qualitative Detektion von ZEN in einem weiten Konzentrationsbereich sowie für eine quantitative ZEN Bestimmung in kontaminierten Mais Feldproben im Bereich zwischen 0,9 mg kg^-1 und 90 mg kg^-1. Neben der Detektion in Feldproben, konnte das Bioassay erfolgreich für ein Screening von Pilzstämmen zur Identifikation von ZEN-Produzenten eingesetzt werden. Das hier beschriebene <i>G. roseum zes2::gfp</i> Bioassay kann mit einer einfachen Laborausstattung durchgeführt werden und eignet sich möglicherweise für die Anwendung in Entwicklungsländern.