Eine neue Studie unter der Leitung von Claudia Bashian-Victoroff und Kollegen in der Zeitschrift für Pilze hat enthüllt die verborgenen Auswirkungen der Beech Leaf Disease (BLD) auf die kritische Beziehung zwischen Bäumen und Pilzen. Die Krankheit, die bei Buchen zu Blattverformungen, Kronenverlust und sogar zum Tod führt, hat sich im Mittleren Westen und Nordosten der USA sowie im Südosten Kanadas ausgebreitet. Diese Forschung ist die erste, die die Wirkung von BLD auf Ektomykorrhizapilze, die Wurzelsymbionten des Baumes, untersucht.
Ektomykorrhizapilze sind für die Gesundheit von Bäumen von entscheidender Bedeutung, da sie eine Symbiose mit Baumwurzeln eingehen, Nährstoffe austauschen und das Wachstum unterstützen. Diese Pilze wiederum sind auf die Fähigkeit des Baumes zur Photosynthese angewiesen, die durch BLD verringert wird. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass dies zu einer geringeren Kohlenhydratverfügbarkeit der Pilze führen könnte, was sich auf ihre Fähigkeit zur Kohlenhydratverfügbarkeit auswirkt Baumwurzeln besiedeln.
Um ihre Hypothese zu testen, entnahm das Team Wurzelfragmente von Kulturpflanzen Fagus grandifolia Bäume, die zu zwei verschiedenen Zeitpunkten aus Michigan und Maine bezogen wurden – Herbst 2020 und Frühjahr 2021. Die Bäume waren Teil einer langfristigen Plantage zur Resistenz gegen Buchenrindenkrankheiten im Holden Arboretum. Sie verglichen die Pilzbesiedlung von Wurzeln über drei Schweregrade der BLD-Symptome hinweg und analysierten die Pilzgemeinschaften mittels Hochdurchsatzsequenzierung.
Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Verringerung der Ektomykorrhiza-Wurzelspitzenhäufigkeit bei Bäumen mit schlechten Kronenverhältnissen aufgrund von BLD, allerdings nur in der Herbstsammlung 2020. Im Herbst 2020 wurden mehr Wurzelspitzen von Wurzelfragmenten gesammelt als im Frühjahr 2021, was auf einen saisonalen Effekt schließen lässt. Interessanterweise blieb die Gemeinschaftszusammensetzung der Pilze vom Zustand des Baumes unberührt, variierte jedoch je nach Herkunft.
Die Forscher identifizierten signifikante Reaktionen von Ektomykorrhizapilzen auf Artenebene sowohl auf den Baumzustand als auch auf die Herkunft. Zwei zOTUs (operative taxonomische Einheiten) zeigten eine deutlich geringere Häufigkeit bei Bäumen mit hoher Symptomatik im Vergleich zu Bäumen mit geringer Symptomatik.
…Wir fanden Hinweise darauf, dass die Schwere der BLD-Symptome bei F. grandifolia, die in einem gemeinsamen Gartenexperiment gezüchtet wurde, die ECM-Kolonisierung deutlich reduzierte und einige spezifische Auswirkungen auf das Vorkommen von ECM-Taxa hatte, obwohl die gesamten Gemeinschaften nicht von BLD betroffen waren. ECM bietet eine Reihe von Ökosystemdienstleistungen die die Ernährung und Widerstandsfähigkeit der Pflanzen unterstützen, ohne die die Gesundheit der Bäume und des Ökosystems leiden würde. Der Verlust von ECM-Symbionten und der Verlust von Nährstoffen, die mit der ECM-Reduktion einhergehen, könnten Folgewirkungen auf Bäume haben, die an BLD leiden, wo der Verlust des Blätterdachs durch Nematodenfraß mit einer Verringerung der Nährstoffaufnahme durch den Verlust von ECM-Pilzen einhergeht, was sich weiter negativ auf die Gesundheit der Bäume auswirkt . Wenn darüber hinaus das Inokulumpotenzial von ECM-Pilzen in Wäldern, die von BLD betroffen sind, verringert wird, könnte eine Verringerung der Artenvielfalt von ECM-Pilzen in den kommenden Jahren zu einer Verringerung der Buchenverjüngung führen.
Bashian-Victoroff et al. 2023
„Pilzmutualisten werden selbst unter Mykologen unterschätzt und wenig erforscht“, sagt Bashian-Victoroff in einer Pressemitteilung. „Der überwiegende Teil der Forschung zu Pilzen läuft Pilzerreger, wie diejenigen, die landwirtschaftliche Systeme stören. Daher ist es äußerst wichtig, sich auf Pilze und ihre Wirkung auf unsere Ökosysteme zu konzentrieren.“
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Bashian-Victoroff, C., Brown, A., Loyd, AL, Carrino-Kyker, SR und Burke, DJ (2023) „Der Schweregrad der Buchenblattkrankheit beeinflusst die Besiedlung durch Ektomykorrhiza und die Zusammensetzung der Pilztaxa" Journal of Fungi (Basel, Schweiz), 9(4), p. 497. Erhältlich unter: https://doi.org/10.3390/jof9040497.
