Biologische Schädlingsbekämpfung: Ein natürlicher Ansatz für die Lebensmittelsicherheit
Obwohl der Schutz unserer Lebensmittel auf vielfältige Weise gefährdet ist, geht eine der größten Bedrohungen von heimischen und invasiven Schädlingen aus. Vor allem wirbellose Schädlinge sind jährlich für die Zerstörung von geschätzten 20 % der weltweiten Ernte- und Lagerprodukte verantwortlich. In der Vergangenheit wurden Pestizide zum Schutz von Nahrungsmitteln eingesetzt. Aufgrund der negativen Auswirkungen der Pestizide auf die Lebensmittel und die Umwelt wurde ihr Einsatz jedoch stark eingeschränkt. Eine Lösung ist die biologische Schädlingsbekämpfung, die Schädlingspopulationen mit ihren natürlichen Feinden bekämpft. Damit keine nicht einheimischen natürlichen Feinde importiert werden müssen, die die biologische Vielfalt vor Ort gefährden und häufig gegen internationale Protokolle zum Schutz biologischer Ressourcen verstoßen, optimieren Forscher im Rahmen des EU-finanzierten Projekts BINGO (Breeding Invertebrates for Next Generation BioControl) die biologische Bekämpfung von Schädlingen mit vorhandenen heimischen Feinden. „Eine wirksame Methode zur Optimierung der biologischen Schädlingsbekämpfung besteht in der Nutzung von Erkenntnissen aus der Genetik des natürlichen Feindes und des Schädlings“, so Bart Pannebakker, Projektkoordinator von BINGO. Eine ungenutzte Ressource Nach Aussage von Pannebakker ist die genetische Variation von Merkmalen, die bei der biologischen Schädlingsbekämpfung eine Rolle spielen, eine weitgehend ungenutzte Ressource zur Verbesserung der Wirksamkeit vorhandener heimischer biologischer Schädlingsbekämpfungsmittel. „Unser Ziel war es, die natürliche genetische Variation heimischer Populationen natürlicher Feinde zu nutzen, um ihre Effizienz als biologische Schädlingsbekämpfungsmittel zu erhöhen“, erklärt er. Besonders zur biologischen Schädlingsbekämpfung geeignete Merkmale sind solche, die die Hauptereignisse im Leben des natürlichen Feindes bestimmen. Diese sogenannten lebensgeschichtlichen Merkmale entscheiden über das Fortpflanzungspotenzial (Fruchtbarkeit, Geschlechterverhältnis, Suchverhalten) und die Umweltsensibilität (Hungerresistenz, Temperaturtoleranz, Diapause) eines natürlichen Feindes. „Durch ein besseres Verständnis der Genetik, die diesen Merkmalen zugrunde liegt, konnten wir effiziente Strategien zur Aufzucht, Probenahme und Freisetzung von natürlichen Feinden entwickeln“, erläutert Pannebakker. „Darüber hinaus hilft uns das Wissen über die genetische Variation dieser Merkmale bei Schädlingsarten dabei, sie so effizient wie möglich zu bekämpfen.“ Eine praktikable Lösung für die Lebensmittelsicherheit Das BINGO-Projekt ermöglichte den weiteren Einsatz der genetischen Methodik im Bereich der biologischen Schädlingsbekämpfung. So wurden beispielsweise Genomsequenzen für vier biologische Schädlingsbekämpfungsmittel entwickelt, die dazu beitragen werden, Schädlingsbekämpfungsmittel im Allgemeinen wirksamer einzusetzen. „Anhand dieser genomischen Ressourcen haben wir die genetische Vielfalt von biologischen Schädlingsbekämpfungsmitteln in kommerziellen Kulturen mit Feldproben verglichen“, fügt Pannebakker hinzu. „Wir fanden heraus, dass die kommerziellen Kulturen in der Praxis zwar gut funktionieren, die genetische Vielfalt jedoch begrenzt ist. Das könnte ein Problem sein, wenn diese Mittel neuen oder ungünstigen Bedingungen ausgesetzt sind.“ Zudem entwickelten die Forscher auch molekulare Marker, um die Populationsstruktur von biologischen Schädlingsbekämpfungsmitteln auf dem Feld zu bestimmen. Diese Marker dienen als eine weitere Methode zur Überwachung der Auswirkungen von freigesetzten biologischen Schädlingsbekämpfungsmitteln auf lokale natürliche Feinde. Dank solcher Ergebnisse konnte BINGO die Anwendung von Gentechniken und Wissen zur Verbesserung der biologischen Schädlingsbekämpfung in den Mittelpunkt rücken. „Wenngleich noch größere Anstrengungen erforderlich sind, hat BINGO erfolgreich das Bewusstsein für die Anwendbarkeit von Gentechniken auf die biologische Schädlingsbekämpfung geschärft“, fasst Pannebakker zusammen. „Die biologische Schädlingsbekämpfung hat damit einen großen Schritt in Richtung einer tragfähigen Lösung für die Lebensmittelsicherheit gemacht.“
Schlüsselbegriffe
BINGO, biologische Schädlingsbekämpfung, Lebensmittelsicherheit, Schädlinge, Pestizide
