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Scholler et al.: Erysiphe platani – monitoring of an epidemic spread in Germany 263
Abstract
This work deals in two sections with the North Ameri-
can plane powdery mildew Erysiphe platani, an epide-
miological study and a molecular phylogenetic analysis
based on rDNA ITS sequence data. Most likely, the
species was introduced in South Europe at the begin-
ning of the 1960s. In 2007, it was observed for the first
time in Germany near Freiburg (SW Germany) and ob-
viously did not reach other German states until 2009. A
detailed monitoring from 2009 to 2011 shows that the
fungus continually spread north- and northeastward
with a speed of roughly 190 km/year. The northernmost
record is from Arendsee in the north of Sachsen-Anhalt
from 2011.We assume that the species has come from
the Rhone valley and the Burgundian Gate finally en-
tering Germany in the Upper Rhine plain.
The molecular phylogenetic analyses of material of
different geographic origins indicate that specimens
from Germany and Italy are identical, differ slightly
from those from Greece and strongly from extraeuro-
pean (Australia, USA) material. This might indicate a
considerable rate of mutation of this powdery mildew
with North American origin in the new European area.
In addition, the phylogenetic analyses confirm that E.
platani is related to other tree-inhabiting powdery mil-
dew species previously accommodated in the genus
Microsphaera.
Kurzfassung
Erysiphe platani: Monitoring einer epidemischen
Ausbreitung in Deutschlandund molekulare Cha-
rakterisierung basierend auf rDNS-Sequenzdaten
Die vorliegende Arbeit fasst die Ergebnisse zweier
Untersuchungen des aus Nordamerika stammenden
Echten Mehltaupilzes der Platane, Erysiphe platani,
zusammen: Eine epidemiologische Untersuchung und
eine Sequenzanalyse von rDNS ITS-Sequenzen. Die
vermutlich Anfang der 1960er Jahre nach Südeuropa
eingewanderte Art wurde 2007 erstmals in Deutsch-
land bei Freiburg (SW-Deutschland) nachgewiesen.
Für den Zeitraum von August 2009 bis 2011 wird die
epidemische Ausbreitung der Art innerhalb Deutsch-
lands dokumentiert. Von 2007 bis 2009 breitete sich
Erysiphe platani nur langsam aus und erreichte ver-
mutlich noch nicht die anderen Bundesländer. Danach
beschleunigte sich die Ausbreitung auf rund 190 km/
Jahr und die Art breitete sich kontinuierlich nord- und
nordostwärts aus. Der nördlichste Nachweis von 2011
ist Arendsee im nördlichen Sachsen-Anhalt. Vermutet
wird, dass die Art über das Rhonetal und die Burgun-
dische Pforte in die Oberrheinebene nach Deutschland
eingedrungen ist.
Die Sequenzanalyse zeigt, dass Material aus Deutsch-
land und Italien identisch ist und sich von Material aus
Griechenland leicht und deutlich von außereuropä-
ischem Material (Australien, USA) unterscheidet. Dies
deutet auf eine erhebliche Mutationsrate im neuen eu-
ropäischen Areal hin. Die phylogenetische Auswertung
der Sequenzdaten bestätigt, dass Erysiphe platani mit
anderen auf Gehölzen vorkommenden Erysiphe-Arten
verwandt ist, die genau wie E. platani früher zur Gat-
tung Microsphaera gestellt wurden.
Autoren
Dr. Markus Scholler , Dipl.-Geoökol. Verena Hemm,
Staatliches Museum für Naturkunde, Abt. Biowissen-
schaften, Erbprinzenstr. 13, 76133 Karlsruhe, E-Mail:
scholler@naturkundeka-bw.de
Dr. Matthias Lutz, Universität Tübingen, Institut für
Evolution & Ökologie, Auf der Morgenstelle 1, 72076
Tübingen
1 Introduction
Powdery mildews (Erysiphales, Ascomycota) are
obligate plant-parasitic microfungi predominantly
on dicots forming white conspicuous “powdery”
conidial layers on plant surfaces, predominantly
on leaves, which are often deformed (Fig. 1).
Fruitbodies are black, globose, without opening
(called cleistothecia or chasmothecia) and with
appendages.Conidia, ascospores and fruitbodies
may be dispersed by the wind, conidia in highest
quantities (e.g. Blumer 1967). In an unpublished
inventory, S choller et al. (2011) list 141 pow-
dery mildew species for Germany. Fifty species,
i.e. more than 1/3 of all species, are introduced
(so-called neomycetes and ephemeromycetes;
Kreisel & Scholler 1994) with a culmination of
introductions in the past two decades. Interest-
ingly, many species have woody host plants. One
of the most recently introduced species in Ger-
many is the plane powdery mildew Erysiphe pla-
Erysiphe platani : monitoring of an epidemic
spread in Germany and molecular
characterization based on rDNA sequence data
Markus S choller, Verena Hemm & Matthias Lutz