Farne produzieren ein Molekül, das für die biologische Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden könnte.
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Forscher der La Trobe Universität in Melbourne haben im Rahmen einer Studie die Struktur eines Proteins entschlüsselt, das Nutzpflanzen wie Mais und Sojabohnen vor Schädlingen schützen könnte. Produziert wird dieses Molekül auf natürliche Weise von Farnen.
Ursprünglich entdeckt wurde das Protein vom US-amerikanischen Saatgut- und Agrarchemieunternehmen Corteva Agriscience. Nach Einschätzung von Prof. Marilyn Anderson von der La Trobe University erweitert die Entdeckung dieses Proteins die Möglichkeiten der biologischen Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft.
Biologische Insektenbekämpfung
Das sei für die Sicherung der weltweiten Nahrungsmittelproduktion unerlässlich. „Die Strukturanalyse zeigt, dass dieses Protein, obwohl es von Pflanzen produziert wird, mehrere Eigenschaften mit bekannten Drei-Domänen-Cry-Proteinen gemeinsam hat, die in der Landwirtschaft zur Insektenbekämpfung eingesetzt werden“, so Anderson.
Das neu entdeckte Protein schützte Nutzpflanzen beispielsweise vor Insektenraupen und biete zugleich eine alternative Wirkungsweise, was bei einer Schädlingsresistenz gegen bestehende Insektizide von besonderer Bedeutung sei.
Sorge vor Bt-Resistenzen
Der Wissenschaftlerin zufolge werden bei der Schädlingsbekämpfung in den weltweit wichtigsten Kulturpflanzen Mais, Soja und Baumwolle derzeit Transgene des Bacillus thuringiensis (Bt) eingesetzt, um insektizide Proteine zum Schutz gegen die wichtigsten Schädlinge zu produzieren.
Die Suche nach alternativen Lösungen werde auch durch die Sorge angetrieben, dass die Insekten eine Resistenz gegen die Bt-Proteine entwickeln könnten. In der Studie wird eine neue Familie insektizider Proteine mit der Bezeichnung IPD113 vorgestellt, die in Farnen wie Pteris-Arten, den sogenannten Bremsen, vorkommen, die als Zimmerpflanzen beliebt sind.
Hohe Wirksamkeit
Die alternativen Proteine erwiesen sich laut Anderson in Versuchen mit künstlicher Nahrung als sehr wirksam gegen sechs der wichtigsten Insektenraupen, die Mais und Sojabohnen befallen. Darüber hinaus seien Mais- und Sojabohnenpflanzen, die IPD113-Proteine produzierten, im Vergleich zu Kontrollpflanzen resistenter gegen Insektenschäden an Blättern, Stängeln und Ähren.
Die Kristallstrukturanalyse dieser Proteine habe eine überraschende Ähnlichkeit mit der Struktur bestimmter Bt-Insektizidproteine ergeben, obwohl sie aus Pflanzen und nicht aus Bakterien stammten, hob die Forscherin hervor. Bemerkenswert sei, dass den Farnproteinen zwar ein Teil fehle, das typischerweise in Bt-Proteinen vorkomme, ihre Wirksamkeit dennoch vorhanden sei.
