Mykorrhizapilze sind die unsichtbaren Partner und Helfer der Pflanzen: Sie wachsen in und um die Wurzelspitzen und helfen ihnen mit ihrem Netz aus Pilzfäden, Wasser und Nährstoffe aufzunehmen.
Ein Wurzelpilz ist im Laufe seiner Evolution zum perfekten Partner für Waldbäume geworden: Er verlor Gene, die seinem Wirtsbaum hätten schaden können, und hilft ihm dabei, Trockenzeiten zu überstehen. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Bäume in Regionen mit zunehmender Trockenheit zu unterstützen, berichten Forschende der WSL mit Kollegen.
Die Forschenden der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL entschlüsselten mit internationalen Kollegen erstmals das Erbgut des Pilzes Cenococcum geophilum. Dabei handelt es sich um eine der häufigsten Pilzarten unter den sogenannten Mykorrhizapilzen in arktischen, gemässigten und subtropischen Klimazonen, teilte die WSL am Mittwoch mit.
Produktion von Wasserkanälen
Mykorrhizapilze sind die unsichtbaren Partner und Helfer der Pflanzen: Sie wachsen in und um die Wurzelspitzen und helfen ihnen mit ihrem Netz aus Pilzfäden, Wasser und Nährstoffe aufzunehmen. C. geophilum ist dabei ein besonders robuster Vertreter: Er widersteht dem Austrocknen länger als andere Mykorrhizapilze. Er könnte also den Waldbäumen, mit denen er verpartnert ist, wichtige Unterstützung bei Trockenheit liefern, schrieb die WSL.
Bei der Analyse des neu sequenzierten Pilz-Erbguts und seiner Produkte stiess das internationale Forscherteam auf mehrere Besonderheiten, von denen sie im Fachjournal «Nature Communications» berichten. So dienen beispielsweise zwei der drei in Symbiose am stärksten aktivierten Gene dazu, Wasserkanäle durch Zellmembranen zu produzieren. Bei Trockenheit gestaltet der Pilz die Produktion der Wasserkanäle drastisch um, was vermutlich eine wichtige Rolle für die Trockenheitsresistenz der Wirtsbäume spielt.
Vom Erreger zum Partner
Durch Vergleich mit dem bereits entschlüsselten Erbgut von 60 anderen Pilzarten stellten sie zudem fest, dass C. geophilum im Laufe seiner Evolution hunderte Gene verloren hat, die seinem Wirtsbaum sonst geschadet hätten. Zu seinen engen Verwandten gehören nämlich zahlreiche Pilzerreger von Pflanzenkrankheiten.
Im Gegensatz zu ihnen hat C. geophilum keine Gene mehr, die ihm erlauben, Pflanzenzellwände zu zersetzen und damit Kohlenstoff zu gewinnen. Damit hat sich der Pilz ganz in die Abhängigkeit von seinem Wirtsbaum begeben, der ihm Kohlenstoff in Form von Zucker liefert - als Gegenleistung für die Unterstützung bei der Wasser- und Nährstoffaufnahme.
In ihrem Fachartikel betonen die Studienautoren, dass Erbgutanalysen wie die vorliegende in Kombination mit physiologischen und ökologischen Studien interessante neue Zusammenhänge zutage fördern können. So liessen sich dank dieser Erkenntnisse beispielsweise trockenresistente Pilzstämme gezielt kultivieren, um damit Wirtsbäume in Regionen mit zunehmender Trockenheit zu unterstützen, schrieb die WSL.
