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Dahlien Dahlia

Dahlien

Einleitung

Die Dahlien (*Dahlia*) sind eine Gattung ausdauernder, knollenbildender Pflanzen aus der Familie der Korbblütler (Asteraceae), deren etwa 42 Arten ursprünglich in den Hochebenen Mexikos und Mittelamerikas verbreitet sind. Aufgrund ihrer enormen Formenvielfalt mit über 50.000 registrierten Sorten zählen sie weltweit zu den bedeutendsten Zierpflanzen, besitzen als Nationalblume Mexikos jedoch auch eine historische Relevanz als Nahrungs- und Heilpflanze.[2][3] In der botanischen Nomenklatur wurde die Gattung im frühen 19. Jahrhundert kurzzeitig unter dem Synonym *Georgina* geführt, bevor sich der heutige Name durchsetzte.[2]

Fakten (kompakt)

- Die Einführung der Gattung in Europa erfolgte um das Jahr 1789, nachdem spanische Entdecker Arten wie *Dahlia pinnata* im späten 18. Jahrhundert aufgefunden hatten. - Die moderne Züchtung und Hybridisierung basiert primär auf den Elternarten *Dahlia pinnata*, *Dahlia coccinea* und *Dahlia variabilis*. - Das Farbspektrum der Blüten umfasst 15 offizielle Farben, wobei ein echtes Blau („true blue“) in der Gattung genetisch nicht vorkommt. - Die Größe der Blütenköpfe variiert erheblich und reicht im Durchmesser von etwa 5 cm (2 Zoll) bis zu über 30 cm (12 Zoll). - Anatomisch zeichnet sich die Primärwurzel durch eine Tetra-Protostele aus, in der sich Gruppen von Liberin und Holzgefäßen abwechseln. - Für ein optimales Gedeihen benötigen die Pflanzen Standorte mit voller Sonne bis Halbschatten.[10]

Name & Einordnung

Die Gattung *Dahlia* (Cav.) wurde im Jahr 1791 durch den spanischen Botaniker Antonio José Cavanilles wissenschaftlich erstbeschrieben.[2] Der gewählte Gattungsname ehrt den schwedischen Botaniker Anders Dahl, einen Schüler von Carl von Linné, der kurz vor der Benennung verstorben war.[2][1] Eine historisch relevante Synonymbezeichnung ist *Georgina*, die 1804 von Carl Ludwig Willdenow zu Ehren des Naturforschers Johann Gottlieb Georgi eingeführt wurde, sich jedoch aufgrund der Prioritätsregel der botanischen Nomenklatur nicht gegen *Dahlia* durchsetzte.[2] Vor der europäischen Klassifizierung nutzten indigene Völker in Mexiko Nahuatl-Bezeichnungen wie *acocoxochitl* („hohlstängelige Wasserblume“) oder *acocotli* („Wasserrohr“), was auf die Nutzung der hohlen Stängel als Wasserleitung anspielt.[4][5] Die lateinischen Artnamen beziehen sich häufig auf spezifische morphologische Merkmale, wie etwa *Dahlia pinnata* auf die gefiederten Blätter oder *Dahlia coccinea* auf die scharlachrote Blütenfarbe.[2] Taxonomisch wird die Gattung innerhalb der Familie Asteraceae (Tribus Coreopsideae) heute in die vier Sektionen *Pseudodendron*, *Entemophyllon*, *Dahlia* und *Epiphytum* unterteilt.[6][2] Die ersten von Cavanilles beschriebenen Arten basierten auf Pflanzenmaterial, das 1789 vom Königlichen Botanischen Garten in Mexiko-Stadt an den Real Jardín Botánico in Madrid gesandt wurde. Im englischen Sprachraum existiert neben dem wissenschaftlichen Namen gelegentlich die Bezeichnung „Mexican sunflower“, die an die Herkunft und das Erscheinungsbild wilder Arten erinnert.[2]

Aussehen & Bestimmungsmerkmale

Die Gattung *Dahlia* umfasst buschige bis baumartige, krautige Stauden, die aus gebündelten, fleischigen Speicherwurzeln (Knollen) austreiben.[1] Die Wuchshöhe variiert stark von Zwergformen um 30 cm in der Sektion *Entemophyllon* bis hin zu gigantischen Baumdahlien wie *Dahlia imperialis*, die unter optimalen Bedingungen bis zu 6 oder 10 Meter erreichen. Die aufrechten Stängel sind meist krautig und oft hohl, was ihnen den aztekischen Namen *acocotli* („Wasserrohr“) einbrachte, können aber bei baumartigen Arten verholzen und bambusartig aushärten.[3] Das Laub besteht aus gegenständigen, meist einfach oder doppelt gefiederten Blättern mit gesägten Rändern, wobei die Blattform von lanzettlich bis eiförmig reicht.[1] Die als Capitula bezeichneten körbchenförmigen Blütenstände messen im Durchmesser zwischen 2 und 40 cm und bestehen aus zentralen fertilen Röhrenblüten sowie umgebenden sterilen oder fertilen Zungenblüten. Das Farbspektrum der Zungenblüten umfasst Weiß, Gelb, Orange, Rosa, Rot und Purpur, wobei echtes Blau aufgrund fehlender Anthocyan-Synthesewege genetisch nicht möglich ist. Bei den über 57.000 Kultivaren variiert die Morphologie der Zungenblüten stark, von flachen Formen bei „Einfachblühenden“ bis zu eingerollten Röhren bei „Kaktus“-Dahlien oder kugelförmigen „Pompon“-Typen.[2] Nach der Befruchtung entwickeln sich aus den Röhrenblüten trockene, einsamige Schließfrüchte (Achänen), die von einem harten Perikarp umschlossen sind. Diese Achänen tragen oft einen Pappus aus feinen Borsten, der die Windausbreitung der Samen in den natürlichen Habitaten unterstützt.[1] Die morphologische Vielfalt wird durch Polyploidie begünstigt, wobei Wildarten meist tetraploid (2n=32) oder octoploid (2n=64) sind, während Hybriden bis zu hexadecaploide Sätze (2n=128) aufweisen. Taxonomisch lässt sich die Gattung durch die Chromosomengrundzahl x=8 und die spezifische Anpassung an mesoamerikanische Hochlandhabitate von verwandten Gattungen abgrenzen.[2]

Bedeutung, Schäden & Prävention

In der ökologischen Bewertung gelten *Dahlia*-Arten primär als wertvolle Nützlingspflanzen, deren nektarreiche Blütenköpfe Bestäuber wie Bienen, Schmetterlinge und Kolibris anziehen.[8][1] Medizinisch relevant ist der hohe Inulingehalt der Knollen, der antidiabetische Potenziale aufweist, jedoch enthalten Wurzeln und Triebe Acetylene, die bei Tieren gastrointestinale Beschwerden verursachen können. Zu den bedeutendsten Schädlingen zählen Blattläuse (*Myzus persicae*) und Spinnmilben (*Tetranychus urticae*), die durch ihre Saugtätigkeit Blattverformungen auslösen und als Vektoren für Viren fungieren.[3][2] Das Dahlia-Mosaikvirus verursacht chlorotische Flecken sowie Kümmerwuchs und erfordert mangels Heilungsmöglichkeiten die rigorose Entfernung infizierter Pflanzen.[5][2] Pilzliche Erreger wie *Erysiphe cichoracearum* (Echter Mehltau) und *Botrytis*-Arten treten bevorzugt bei hoher Feuchtigkeit oder schlechter Luftzirkulation auf, während Bakterien der Gattung *Erwinia* Weichfäule an den Speicherorganen auslösen.[1][9] Eine signifikante Bedrohung stellt die Verticillium-Welke (*Verticillium dahliae*) dar, die zu vaskulären Verfärbungen führt; aktuelle Forschungen identifizierten Gene wie VdIV 6 und VdEFE als Ziele für zukünftige Bekämpfungsstrategien gegen diesen Erreger.[2][1] Präventive Maßnahmen im Anbau fokussieren auf Standortwahl mit gut durchlässigem Boden und Pflanzabständen von 45 bis 60 cm, um Staunässe und Pilzbefall vorzubeugen.[2] Zur Sicherstellung gesunder Bestände werden in der professionellen Vermehrung Gewebekulturen und Virus-Indexing eingesetzt, um pathogenfreies Pflanzgut zu generieren.[3][1] Mechanische Pflegearbeiten wie das Entfernen verblühter Teile (Deadheading) und der Rückschnitt befallener Pflanzenteile reduzieren den Befallsdruck durch Sekundärinfektionen.[2][1] In frostgefährdeten Regionen ist zudem die korrekte Überwinterung der Knollen bei 5 bis 10 °C in trockenem Substrat essenziell, um Lagerfäule zu verhindern.[2]

Biologie & Lebenszyklus

Die Gattung *Dahlia* umfasst ausdauernde, krautige Pflanzen, die ungünstige Umweltbedingungen durch fleischige Wurzelknollen überdauern, welche als primäre Speicherorgane für Nährstoffe und Wasser dienen.[1] In ihren nativen tropischen und subtropischen Habitaten wird der Lebenszyklus durch den Wechsel von Regen- und Trockenzeiten bestimmt, wobei Trockenheit eine physiologische Ruhephase (Dormanz) in den Knollen induziert. Die Pflanzen sind äußerst frostempfindlich und erleiden bei Temperaturen unter 0 °C Gewebeschäden, weshalb die Knollen in gemäßigten Klimazonen zur Überwinterung ausgegraben werden müssen.[2] Das Wachstum setzt ein, sobald die Bodentemperaturen etwa 15 °C erreichen, wobei die Blütezeit vom Hochsommer bis zum ersten Frost andauert.[1] Die Infloreszenz ist ein für Asteraceae typisches Capitulum (Körbchen), bestehend aus zentralen, fertilen Röhrenblüten und peripheren, oft sterilen Zungenblüten, die primär als optische Locksignale fungieren.[2] Die Bestäubung erfolgt entomophil, wobei Bienen und Schmetterlinge durch Nektar sowie für das menschliche Auge unsichtbare UV-Reflexionsmuster auf den Zungenblüten angelockt werden.[1] Wilde Arten weisen oft Selbstinkompatibilitätsbarrieren auf, während kultivierte Hybriden aufgrund komplexer Polyploidie (oft 2n=64) und genomischer Instabilität eine reduzierte Fertilität zeigen.[2] Nach erfolgreicher Befruchtung entwickeln sich aus den Röhrenblüten einsamige Achänen, die durch einen Pappus windverbreitet werden, wenngleich in gestörten Habitaten die vegetative Vermehrung über Knollen dominiert.[3] Das Wurzelsystem geht mutualistische Symbiosen mit arbuskulären Mykorrhizapilzen ein, welche die Nährstoffaufnahme, insbesondere von Phosphor, verbessern.[8] Physiologisch benötigen Dahlien fruchtbare, gut drainierte Lehmböden mit einem pH-Wert zwischen 6,5 und 7,5 sowie hohem organischen Anteil für eine optimale Biomasseproduktion.[1] Eine metabolische Besonderheit ist die Speicherung von Kohlenhydraten in Form von Inulin statt Stärke in den Knollen. Zu den signifikanten Mortalitätsfaktoren zählen saftsaugende Insekten wie die Grüne Pfirsichblattlaus (*Myzus persicae*) und Spinnmilben (*Tetranychus urticae*), die als Vektoren für Viren fungieren.[3] Virale Pathogene wie das Dahlia-Mosaikvirus verursachen Chlorosen und Kümmerwuchs, während Pilze wie *Verticillium dahliae* die Gefäße besiedeln und zur Welke führen.[5][1] In nativen Hochlandökosystemen werden die Bestände zudem durch Herbivorie von Wildtieren reguliert.[2]

Vorkommen & Lebensraum

Das natürliche Verbreitungsgebiet der Gattung *Dahlia* erstreckt sich über Mexiko, Zentralamerika und das nördliche Südamerika, wobei Kolumbien den südlichsten Punkt markiert.[3][2] Ein Diversitätszentrum liegt in den mexikanischen Hochländern, insbesondere in den Bundesstaaten Oaxaca, Puebla und Chiapas, von wo aus sich die Vorkommen bis nach Panama ausdehnen. Die Pflanzen besiedeln Höhenlagen von 24 bis 3.810 Metern, kommen jedoch vorwiegend in montanen Zonen zwischen 2.000 und 2.500 Metern vor. Diese Habitate zeichnen sich durch kühl-gemäßigte bis subtropische Klimate mit feuchten Sommern und trockenen Wintern aus, was den natürlichen Ruhezyklus der Knollen steuert. Typische Lebensräume umfassen Kiefern-Eichen-Wälder, Nebelwälder sowie alpine Wiesen, wobei die Pflanzen oft an Waldrändern oder auf Lichtungen gedeihen.[2] Sie bevorzugen fruchtbare, gut durchlässige Böden vulkanischen Ursprungs, die Staunässe verhindern.[1] Während die meisten Arten terrestrisch wachsen, haben sich Vertreter der Sektion *Epiphytum*, wie *Dahlia macdougallii*, an eine epiphytische Lebensweise auf Bäumen in feuchten Nebelwäldern angepasst.[6][2] Die Einführung nach Europa erfolgte ab 1789 über Spanien, woraufhin sich die Gattung im frühen 19. Jahrhundert rasch in England, Frankreich und Deutschland verbreitete.[2] Über koloniale Handelsrouten gelangten Dahlien auch nach Asien und Afrika, wo sie sich in Regionen wie Indien und Südafrika etablierten.[1] Heute wird die Gattung weltweit kultiviert, mit bedeutenden kommerziellen Produktionszentren in den Niederlanden, Kenia und Kolumbien. In den gemäßigten Breiten Europas sind Dahlien aufgrund ihrer Frostempfindlichkeit nicht winterhart und werden überwiegend als einjährige Zierpflanzen kultiviert oder müssen frostfrei überwintert werden.[2] Trotz der weltweiten Verbreitung durch den Menschen zeigen eingeführte Populationen außerhalb Mesoamerikas keine signifikanten invasiven Tendenzen.[8]

Saisonalität & Aktivität

*Dahlia*-Arten sind ausdauernde, krautige Pflanzen, deren saisonaler Wachstumszyklus im Frühjahr beginnt, sobald die Bodentemperaturen etwa 15 °C erreichen.[2] Die primäre Blütezeit erstreckt sich vom Hochsommer bis zum ersten Frost, wobei die Hauptaktivität der Infloreszenzen oft zwischen Juli und Oktober liegt.[1] In ihrem natürlichen Verbreitungsgebiet in den mesoamerikanischen Hochländern wird die Phänologie durch den Wechsel von regenreichen Sommern und trockenen Wintern bestimmt. Diese klimatischen Bedingungen induzieren eine obligatorische Ruhephase (Dormanz), welche die Pflanzen durch die Speicherung von Nährstoffen in ihren Wurzelknollen überdauern. Die physiologische Aktivität ist stark temperaturabhängig, wobei das Wachstumsoptimum tagsüber zwischen 15 und 25 °C liegt und Nachttemperaturen über 10 °C bevorzugt werden. Aufgrund ihrer Frostempfindlichkeit sterben die oberirdischen Pflanzenteile bei Temperaturen unter 0 °C ab. In gemäßigten Klimazonen werden Dahlien daher oft saisonal ausgegraben, wobei die Knollen eine kühle Lagerung bei 5 bis 10 °C benötigen, um die natürliche Winterruhe zu simulieren und Fäulnis zu vermeiden.[2] Die reproduktive Interaktion mit der Umwelt erfolgt tagaktiv, da die Bestäubung durch Insekten (Entomophilie) auf visuellen Reizen basiert, einschließlich UV-Reflexionsmustern auf den Zungenblüten.[1] Das öffentliche Suchinteresse spiegelt diesen biologischen Zyklus wider und zeigt signifikante Spitzenwerte in den Monaten April und Mai, was zeitlich mit der empfohlenen Pflanzung der Knollen korreliert.[2]

Recherche scientifique et brevets

CN-113699170-A Biological Inscription

Anwendung des VdIV 6-Gens bei Wachstum, Entwicklung, Pathogenität und Synthese verzweigtkettiger Aminosäuren von Verticillium dahliae

University of Shihezi (2021)

Pertinence: 8/10

Résumé

Das Patent beschreibt die Identifizierung und Anwendung des Gens VdIV 6, einer regulatorischen Untereinheit der Acetolactat-Synthase im Pilz Verticillium dahliae. Durch Knockout-Experimente wurde gezeigt, dass das Fehlen dieses Gens das Wachstum verlangsamt, die Bildung von Mikrosklerotien verhindert und die Pathogenität stark reduziert. Da das zugehörige Enzym ein Ziel für Herbizide ist, bietet dieses Gen einen Ansatzpunkt für die chemische oder genetische Bekämpfung der Verticillium-Welke. Die Erkenntnisse sind wertvoll für die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen diesen Erreger.

CN-113604489-A Biological Inscription

Anwendung des katalytischen Untereinheitsgens VdIV 2A der Acetolactat-Synthase von Verticillium dahliae

University of Shihezi (2021)

Pertinence: 8/10

Résumé

Hier wird die Funktion des Gens VdIV 2A, einer katalytischen Untereinheit der Acetolactat-Synthase, analysiert. Mutanten ohne dieses Gen zeigen eine deutlich verringerte Pathogenität, schwächere Gefäßbräunung in Pflanzen und eine behinderte Kolonisierung von Wurzeln und Stängeln. Das Gen ist essentiell für die Biosynthese verzweigtkettiger Aminosäuren. Es dient als potenzielles Ziel für die Entwicklung neuer Fungizide oder Herbizide zur Kontrolle des Welke-Erregers.

CN-113717956-A Biological Inscription

Anwendung des katalytischen Untereinheitsgens VdIV 2B der Acetolactat-Synthase von Verticillium dahliae

University of Shihezi (2021)

Pertinence: 8/10

Résumé

Ähnlich wie bei VdIV 2A wird hier das Gen VdIV 2B als Zielstruktur identifiziert. Knockout-Mutanten zeigen zwar ein schnelleres Koloniewachstum, aber eine deutlich reduzierte Bildung von Mikrosklerotien und Sporen sowie eine verringerte Pathogenität. Das Gen ist an der Leucin-Synthese beteiligt. Die Erkenntnisse dienen der Entwicklung von Strategien zur Unterbrechung des Lebenszyklus des Pilzes.

CN-113897379-A Biological Inscription

Anwendung des VdIV 2C-Gens bei Sporenertrag, Pathogenität und Synthese verzweigtkettiger Aminosäuren von Verticillium dahliae

University of Shihezi (2021)

Pertinence: 8/10

Résumé

Dieses Patent fokussiert sich auf das Gen VdIV 2C und dessen Rolle bei der Aminosäuresynthese und Pathogenität. Experimente zeigen, dass das Fehlen dieses Gens den Sporenertrag und die krankheitsauslösende Wirkung von Verticillium dahliae stark mindert. Es wird als essentielles Gen für die Leucin-Synthese beschrieben. Damit stellt es ein weiteres valides Ziel für die Entwicklung spezifischer Bekämpfungsmittel dar.

CN-113897377-A Biological Inscription

Anwendung des Ethylen-bildenden Enzymgens VdEFE bei Wachstum, Entwicklung, Pathogenität und Ethylensynthese von Verticillium dahliae

University of Shihezi (2021)

Pertinence: 7/10

Résumé

Die Erfindung untersucht das Gen VdEFE, welches für ein Ethylen-bildendes Enzym kodiert. Durch Gen-Knockout und Überexpression wurde die Rolle des Gens bei der Ethylenproduktion, dem Koloniewachstum und der Pathogenität bestimmt. Die Ergebnisse helfen, die Interaktion zwischen dem Pilz und der Wirtspflanze besser zu verstehen. Dies liefert theoretische Grundlagen für neue Präventionsstrategien.

Sources et références

  1. https://plants.ces.ncsu.edu/plants/dahlia/
  2. https://www.dahlia.org/docsinfo/species-dahlias/
  3. https://myplantin.com/blog/national-flower-of-mexico
  4. https://masaamerica.com/2021/01/04/acocoxochitl-the-dahlia/
  5. https://sfdahlias.org/trivia-aztec/
  6. https://doi.org/10.1006/anbo.1998.0614
  7. https://powo.science.kew.org/taxon/urn:lsid:ipni.org:names:325940-2
  8. https://dahlia.org/wp-content/uploads/2019/02/Wealth-of-dahliasweb.pdf
  9. https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3059.2010.02367.x
  10. Literaturzusammenfassung: Dahlia