19.03.2013 07:18
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Forschung
Maispflanzen haben gegen jeden Feind die passende Abwehr
Pflanzen können zwar nicht vor ihren Feinden weglaufen. Sie haben aber molekulare Tricks entwickelt, um ihre Feinde zu unterscheiden und mit einer gezielten Abwehrstrategie zu bekämpfen, wie ein internationales Forscherteam mit Neuenburger Beteiligung berichtet.

Wenn Pflanzen von Schädlingen oder Pilzkrankheiten befallen werden, setzen sie Chemie zur Verteidigung ein: Entweder vernichten sie den Feind direkt, indem sie giftige Substanzen erzeugen. Oder sie stossen eine Art Duft-Hilferuf aus: Mit flüchtigen Molekülen locken sie natürliche Feinde des Schädlings an.

Signalsubstanz entdeckt

Die Signalstoffe, die diese Reaktionen auslösen, sind bisher nur teilweise bekannt. Nun hat ein Team unter der Leitung des Center for Medical Agricultural and Veterinary Entomology in Gainesville, Florida (USA), bei Maispflanzen eine solche Signalsubstanz identifiziert. Es berichtet darüber im Fachblatt «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS).

Das Peptid mit dem Kürzel ZmPep3 produziert der Mais, wenn seine Blätter von Raupen angefressen werden, heisst es in einer Mitteilung der Uni Neuenburg und des nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) «Plant Survival». Es löst die Produktion von pflanzeneigenen Insektiziden und von Duftstoffen aus, die natürliche Feinde der Raupen anlocken: Schlupfwespen, die ihre Eier in der Raupe ablegen.

Das Team um Ted Turlings von der Uni Neuenburg wies nun nach, dass ZmPep3 tatsächlich die Signalsubstanz zur Bildung dieser  flüchtigen Lockstoffe ist. Diese wirkten auf die nützlichen Schlupfwespen stark anziehend, erklärte Turlings.

Auf Angreifer angepasste Abwehr

Weiter konnten die Forscher zeigen, dass ZmPep3 eine ganz spezifische Raupen-Abwehr ist. Sie behandelten Maispflanzen mit einem anderen Peptid, ZmPep1, das bei Pilzerkrankungen gebildet wird. Dieses setzte zwar eine Abwehr gegen diese Krankheitserreger in Gang, erzeugte jedoch keine flüchtigen Lockstoffe, da Schlupfwespen gegen Pilze keine Hilfe sind.

Die Pflanze passt ihre Reaktion also an den jeweiligen Angreifer an. Die Wissenschaftler hoffen, dies in der Landwirtschaft einsetzen zu können. «Man könnte Varietäten auswählen und kreieren, die besonders resistent gegen einige der gefrässigsten Schädlinge sind», sagte Turlings.

Es wäre sogar denkbar, die Pflanzen mit synthetischen Versionen dieser Peptide zu behandeln, um ihre natürlichen Abwehrkräfte zu stärken, sagte er. Die Arbeit wurde im Rahmen des nationalen Forschungsschwerpunkts NCCR «Plant Survival» (Überlebenserfolg von Pflanzen in naturnahen und landwirtschaftlichen Ökosystemen) durchgeführt.

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