Phytopathologie

Phytopathologie und Pflanzenschutz

Die Gesunderhaltung von Kulturpflanzenbeständen stellt eine enorme gesamtgesellschaftliche Herausforderung für die Landwirtschaft und den Gartenbau dar. Neben der qualitativen und quantitativen Sicherung von Nahrungs- und Futtermitteln sowie von Rohstoffen für die industrielle Weiterverarbeitung gewinnt der Klima- und Umweltschutz zunehmend an Bedeutung. Krisensichere, resiliente Agrarsysteme erfordern die Entwicklung nachhaltiger Pflanzenschutzstrategien. 

Phytopathologische Forschung stärkt den One Health-Ansatz, indem sie Pflanzenkrankheiten im Zusammenhang mit Umwelt und Ernährungssicherheit untersucht und so gesunde Ökosysteme, Tiere und Menschen mitdenkt. 

Eine besondere Stärke unseres Ansatzes liegt in der Integration von klassischen phytopathologischen Methoden mit modernen molekularbiologischen Verfahren. Dadurch können wir Pflanzenkrankheiten molekular charakterisieren und zugleich ihre Krankheitsentwicklung und ihr Auftreten unter den Bedingungen der landwirtschaftlichen Produktion untersuchen.

Ein aktueller Fokus liegt bei Schadorganismen im Sojaanbau, einer Kultur, die mittlerweile zu den Hauptkulturen in Österreich zählt. Der Diaporthe-Krankheitskomplex stellt dabei ein relevantes phytopathologisches Risiko dar, da er Keimfähigkeit und Saatgutqualität beeinträchtigen und die Verwendung von Sojabohnen für den menschlichen Verzehr einschränken kann. Wir untersuchen epidemiologische Aspekte zu den in Österreich vorkommenden Diaporthe-Arten sowie deren Überdauerung, Übertragung und Kolonisierung in der Pflanze. 

Wir arbeiten an grundlegenden Fragestellungen zur Reduktion/Eliminierung Sclerotinia sclerotiorum sowie zu Pflanzenschutzproblemen im Ölkürbisanbau. Darüber hinaus greifen wir aktuelle Themen im integrierten Acker-, Gemüse-, Obst-, Wein- und Gartenbau auf und bringen uns in den Diskurs zur Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes ein.

Kontakt: Univ. Prof. DI Dr. Siegrid Steinkellner (Institutsstandort Tulln)

Forschungsschwerpunkt Pflanzenschutz im Weinbau

Der Fachbereich Pflanzenschutz im Weinbau befasst sich mit der Entwicklung und Optimierung nachhaltiger Strategien zur Regulierung von Schadorganismen. Ziel ist es, Pflanzenschutzmaßnahmen gezielter am tatsächlichen Befalls- und Infektionsrisiko auszurichten und dadurch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren. Im Mittelpunkt stehen dabei sowohl Fragestellungen des biologischen als auch des integrierten Pflanzenschutzes.

Ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Echten und Falschen Mehltau der Weinrebe. Für diese bedeutenden pilzlichen Schaderreger werden standortangepasste Prognosemodelle entwickelt, die eine präzisere Einschätzung des Infektionsrisikos ermöglichen sollen. Dabei kommen unter anderem Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) zum Einsatz.

Neben der Entwicklung von Prognosemodellen wird untersucht, welche Umweltbedingungen für die erfolgreiche Etablierung von Infektionen entscheidend sind. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Einfluss standortspezifischer Witterungsbedingungen und deren Wechselwirkungen mit der Entwicklung der Schaderreger und dem Infektionsgeschehen.

Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für praxisorientierte Prognose- und Entscheidungshilfen. Sie sollen dazu beitragen, Pflanzenschutzmaßnahmen zeitlich und hinsichtlich ihres Umfangs gezielter zu steuern, unnötige Behandlungen zu vermeiden und damit einen nachhaltigen und ressourcenschonenden Pflanzenschutz im Weinbau zu fördern.

Kontakt: Univ. Ass. Dr. DI Markus Redl (Institutsstandort Wien)

Forschungsschwerpunkt Mikrobielle Interaktionen im biologischen Pflanzenschutz

Die Reduktion chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel und die gleichzeitige Sicherung stabiler Erträge unter den Bedingungen des globalen Klimawandels gehören zu den zentralen Herausforderungen der modernen Agrarwissenschaften. Wir untersuchen biologische und integrierte Ansätze zur Regulierung von Pflanzenkrankheiten und konzentrieren uns dabei auf das Zusammenspiel von Nutzpflanzen, Krankheitserregern und nützlichen Mikroorganismen. Zunehmend befassen wir uns mit der Frage, wie Trockenheit und steigende Temperaturen diese Interaktionen beeinflussen. Ziel ist es, die Kontextabhängigkeit biologischer Schutzmaßnahmen besser zu verstehen und Strategien zu entwickeln, die auch unter Klimastress zuverlässig wirken.

Dazu verbinden wir In-vitro-Versuche, multitrophische Topfversuche in Klimakammer und Gewächshaus sowie Freilanderhebungen, etwa zur Fusarium-Trockenfäule an Knoblauch. Methodisch kombinieren wir molekularbiologische Verfahren wie digitale PCR und Amplikon-Sequenzierung mit gezielten Metabolomanalysen und digitaler Phänotypisierung. Durch Protoplastentransformation erzeugte fluoreszenzmarkierte Pilzstämme machen Besiedlungs- und Infektionsprozesse mikroskopisch sichtbar.

Kontakt:  Univ. Ass. Dr. DI Karin Hage-Ahmed (Institutsstandort Tulln)

Forschungsschwerpunkt Molekulare Nematologie

Der Arbeitsbereich „Molekulare Nematologie“ erforscht die Wechselwirkungen zwischen pflanzenparasitären Nematoden und ihren Wirtspflanzen. Im Mittelpunkt stehen Zysten- und Wurzelgallennematoden sowie die spezialisierten Nährzellensysteme, die sie in Pflanzenwurzeln induzieren. Wir untersuchen deren Entstehung und Funktion, um Ansatzpunkte zur Störung der Nährstoffversorgung der Parasiten zu identifizieren.
Unsere Forschung konzentriert sich vorwiegend auf Tomate, Zuckerrübe und Kartoffel. Dabei kombinieren wir physiologische Untersuchungen mit molekularbiologischen und biochemischen Methoden. Dazu zählen Genexpressionsanalysen mittels qRT-PCR und RNA-seq, HPLC-basierte Analysen sowie Untersuchungen an Pflanzenmutanten mit Veränderungen in ausgewählten Genen. Mit diesen Ansätzen erforschen wir die Rolle ausgewählter Gene und die damit verbundenen physiologischen und biochemischen Prozesse bei der Interaktion zwischen Pflanzen und Nematoden.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf endophytischen Pilzen der Ordnung Sebacinales, insbesondere der Gattung Serendipita, und ihrem Einfluss auf Pflanzenwachstum, pflanzliche Abwehrreaktionen und die Entwicklung der Nematoden. Darüber hinaus untersuchen wir Substanzen, die aus Serendipita-Pilzen isoliert wurden. Wir prüfen, ob diese das Wachstum und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen fördern und zugleich die Entwicklung der Nematoden beeinträchtigen können.

Ziel unserer Arbeit ist es, Grundlagen für die Züchtung nematodenresistenter oder -toleranter Kulturpflanzen sowie für nachhaltige Pflanzenschutzstrategien auf Basis nützlicher Bodenmikroorganismen und ihrer Wirkstoffe zu schaffen.

Kontakt:  Mag. Dr. Krzysztof Wieczorek (Institutsstandort Tulln)