Ein Blatt eines Baumes im West Rock Ridge State Park in New Haven zeigt Symptome einer Infektion mit der Buchenblattkrankheit. Bildnachweis: Craig Brodersen
Buchen liefern Nahrung für Tiere, Holz für Holzprodukte und Nahrung für Buchenpflanzen, sind jedoch von der Buchenblattkrankheit (BLD) bedroht. Die erstmals 2012 im Mittleren Westen dokumentierte Krankheit wird mit dem Nematoden Litylenchus crenatae mccannii in Verbindung gebracht und breitet sich rasch in zentralen und nordöstlichen Regionen Nordamerikas aus.
Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Craig Brodersen, Professor für pflanzenphysiologische Ökologie, und Leila Fletcher, Postdoktorandin an der Yale School of the Environment (YSE), entdeckte neue Informationen über die Auswirkungen der Krankheit auf Blätter auf zellulärer Ebene und lieferte einen neuen Mechanismus Erklärung für den Rückgang der Bäume nach einer Infektion.
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Waldpathologie.
Brodersen interessierte sich erstmals für die Krankheit, nachdem er bei einem Waldspaziergang mit seinen Kindern die infizierten Bäume bemerkt hatte.
„Es ist ein wunderschöner Baum und ein wichtiger Teil der Landschaft. Ich wollte mit den Werkzeugen, die wir haben, etwas tun, um zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen der Krankheit auf den Baum beizutragen. Um eine Lösung zu finden, muss man etwas tun.“ „Wir gehen das Problem aus jedem möglichen Blickwinkel an“, sagte er.
Das Team untersuchte Blätter von Buchen im Yale-Myers Forest, die noch nicht vom Fadenwurm befallen waren, sowie Blätter von infizierten Bäumen im West Rock Ridge State Park in New Haven. Das Vorhandensein des Fadenwurms beeinflusst die physikalische oder hormonelle Regulierung der Blattentwicklung und führt zum Auftreten markanter dunkelgrüner Streifen auf den betroffenen Blättern, so das Forschungsteam.
Nach dem Vergleich der Blattstrukturen auf zellulärer Ebene stellten die Wissenschaftler fest, dass die Spitzenphotosyntheseraten bei symptomatischen Blättern um etwa 61 % niedriger waren und dass die Atmungsraten mit zunehmendem Anteil des betroffenen Blattgewebes anstiegen. Laut der Studie führte wahrscheinlich eine Kombination aus reduzierter Blattoberfläche für photosynthetische Gewebe, Stomata-Deformation (Stomata sind Poren auf der Blattoberfläche, die den Gasaustausch vermitteln) und reduzierter Stomata-Dichte zu der bei symptomatischen Blättern beobachteten Verringerung der Photosyntheseraten.
„BLD, wahrscheinlich in Kombination mit anderen Blattpathogenen und einer Ausdünnung des Walddachs, führt zu einer Verringerung der Kohlenstoffassimilationskapazität, was möglicherweise zum Baumsterben führen kann, indem der von den Bäumen gespeicherte Kohlenstoff erschöpft wird“, schlussfolgerten die Autoren der Studie.
Diese Informationen werden die weitere Erforschung der Krankheit ermöglichen, die sich noch im Anfangsstadium befindet.
„Wir hoffen, dass dies zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen der Krankheit auf den Baum führt und es anderen ermöglicht, diese Informationen zu nutzen, um neue Strategien zur Krankheitsbekämpfung zu entwickeln“, sagte Brodersen.
Die Studie wurde gemeinsam von den YSE-Doktoranden Aleca Borsuk, Ana Fanton und Joseph Zailaa verfasst; Jennifer Richburg, frischgebackene Absolventin, und Kate M. Johnson.
Mehr Informationen:
Leila R. Fletcher et al., Anatomische und physiologische Folgen der Buchenblattkrankheit bei Fagus grandifolia L., Waldpathologie (2023). DOI: 10.1111/efp.12842
Zur Verfügung gestellt von der Yale University
Zitat: Ein Überblick über Buchenkrankheiten (4. März 2024), abgerufen am 4. März 2024 von https://phys.org/news/2024-03-beech-tree-disease.html
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