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Was sind Trichoderma Pilze?
Trichoderma sind Schimmelpilze, die in der Umwelt und vor allem im Boden weltweit vorkommen. Bei optimalen Bedingungen können Sie bis zu 2 cm am Tag wachsen. Dafür müssen ausreichend Wasser, Nährstoffe und Bodentemperaturen zwischen 20 und 25 °C vorliegen. Ab ca. 10 °C keimen die Konidien (asexuelle Sporen) von Trichoderma aus. Sie sind grün-pigmentiert und können kühlere Temperaturen überdauern, (wie sie z. B. im Winter vorkommen) in dem sie in eine Art Ruhestarre verfallen und dann wieder auskeimen, sobald die Temperaturen wärmer sind. Trichoderma selbst ernährt sich von toter organischer Substanz und von Substanzen, die von der Wurzel ausgeschieden werden oder durch Mykoparasitismus von anderen Pilzen.
Konidien
Die grün-pigmentierten Sporen von Trichoderma atrobrunneum werden durch die Umbildung von speziellen Hyphen asexuell gebildet. Sie dienen als Verbreitungsorgane der asexuellen Vermehrung. Quelle: Empa.
Chlamydosporen
Die dickwandigen (im Foto blau gefärbt) Überdauerungsformen von Trichoderma atrobrunneum werden Chlamydosporen genannt. Mit Hilfe dieser Chlamydosporen kann Trichoderma atrobrunneum unter widrigen Bedingungen (Hitze, Nahrungsmangel) in dieser Form, bis zu Jahrzehnten überdauern und keimt dann wieder aus, sobald die Bedingungen geeignet sind. Im Vergleich zu den Chlamydosporen sind die grün-pigmentierten Sporen viel kleiner und werden in viel höherer Zahl gebildet. Quelle: Empa.
Hyphen
Fadenförmige Zellen von Trichoderma atrobrunneum, welche durch Trennwände (Septen) in Abschnitte eingeteilt sind. Dabei bezeichnet das Myzel die Gesamtheit aller Hyphen eines Pilzes. Quelle: Empa.
Phialiden und Hyphen
Phialiden (Einzahl Phialidus) sind flaschenförmige Zellen an denen die Konidien von Trichoderma atrobrunneum gebildet werden. Quelle: Empa.
Wirkungsweisen von Trichoderma
Effiziente Nutzung von Raum und Nahrung
Trichoderma atrobrunneum weist eine hohe Konkurrenzkraft um Nahrung und Raum auf, da es schnell wachsen kann und Nahrungsquellen effizient nutzt. Schädlichen Pilzen, werden somit Raum und Wachstumsfaktoren genommen, die sie für ihre Entwicklung brauchen. Zusätzlich zeigt sich die hohe Konkurrenzkraft von Trichoderma atrobrunneum in der hohen Produktion von Konidien und Chlamydosporen (Überdauerungsstadium des Pilzes).
Trichoderma geht eine Symbiose mit den Pflanzenwurzeln ein
Trichoderma ist in der Lage, innerhalb der ersten beiden Zellschichten der Wirtswurzel zu wachsen. Diese Verbindung erlaubt eine positive Nutzung beider Lebewesen: Trichoderma profitiert von Nährstoffen, welche Pflanzen über die Wurzel ausscheiden, um Mikroorganismen wie Trichoderma anzulocken und die Pflanze profitiert durch die Verbindung gleich in mehrfacher Weise:
Verstärktes Wachstum und Förderung der Nährstoffaufnahme der Pflanze
Trichoderma produziert Auxine bzw. Wachstumshormone, welche es an die Pflanze weitergibt. Die Pflanze kann Auxin für ihr Wurzel- und generelles Wachstum verwenden. Zusätzlich ist Trichoderma in der Lage, im Boden vorhandene Nährstoffe für die Pflanze besser verfügbar zu machen. Durch das Produzieren von organischen Säuren, wird lokal der pH-Wert reduziert und die Löslichkeit von Phosphaten, Mikronährstoffen und z. B. Eisen etc. erhöht. Dadurch werden die vorhandenen Nährstoffe besser pflanzenverfügbar, welches sich, zusätzlich zu den Auxinen, in einem gesteigerten Wachstum der Pflanze zeigt.
Präimmunisierung der Pflanze – Stärkung der Resistenz
Bei der Präimmunisierung der Pflanze wird die Produktion von Botenstoffen (z. B. Salicylsäure oder Jasmonsäure) in der gesamten Pflanze durch Trichoderma ausgelöst. Botenstoffe sind Signalmoleküle und warnen die gesamte Pflanze, wenn ein Schaderreger die Pflanze angreift. Normalerweise werden diese Botenstoffe erst dann produziert, wenn ein Schaderreger auftritt. Mit Trichoderma geschieht dies schon vorher. Damit kann die Pflanze schneller auf einen Schaderregerangriff reagieren und macht sie dadurch resistenter.
Mykoparasitismus
Mykoparasitismus beschreibt den Vorgang, bei dem sich ein Pilz von einem anderen Pilz ernährt. Einige Trichoderma-Arten sind dafür bekannt, dass sie sich von anderen Pilzen ernähren, in dem sie Substanzen absondern mit denen die Zellwände des anderen Pilzes aufgebrochen werden. Anschliessend wächst Trichoderma in die Hyphe des Pilzes hinein und ernährt sich von dessen Zellinhalt. Unter dem Elektronenrastermikroskop sieht dies dann folgendermassen aus:
Mykoparasitismus
Eindringen in das Myzel von Inonotus hispidus (P) mittels Hyphen von Trichoderma (T). Maßstab = 1 µm. Quelle: Schubert, 2006.