Forscher entdecken Pflanzengen für Krankheitserreger
Eine EU-finanzierte Forschergruppe unter der Leitung des Sainsbury Laboratory im Norwich Research Park im Vereinigten Königreich hat den Übeltäter entdeckt, der für die Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln und Tomaten sowie für Falschen Mehltau bei Kreuzblütlergewächsen und anderen Anbaupflanzen verantwortlich ist. Die Studie wurde in der Zeitschrift Science vorgestellt und zum Teil durch das Projekt AVRBLB2-CPT ("Manipulation of host target by the AvrBlb2 effector of the late blight pathogen Phytophthora infestans") finanziert, das ein innereuropäisches Marie-Curie-Stipendium in Höhe von 171.740 EUR erhalten hatte. Das Team untersuchte parasitäre Wasserpilze und -schimmel als Auslöser von Pflanzenkrankheiten. "Wir befassen uns schon eine ganze Weile mit dem Erreger der Kraut- und Knollenfäule ", erklärt Professor Sophien Kamoun, Leiter des Sainsbury Laboratory am Norwich Research Park. "In verschiedenen Forschungen sind wir auf der Suche nach pflanzlichen Genen im Zusammenhang mit der Resistenz gegen Knollenfäule, während wir in dieser neuesten Studie mehr darüber gelernt haben, wie der Erreger selbst entstanden ist und auf welche Gene wir uns konzentrieren sollten, um ihn zu bekämpfen." In ihrer Forschungsarbeit haben die Wissenschaftler das Genom des Erregers der Knollenfäule mit den Genomen von vier verwandten Arten verglichen, die verschiedene Pflanzen wie etwa Prunkwinden infizieren. Ihnen zufolge stammen diese eng verwandten Erreger aus Mexiko, dem Ursprungsland des Erregers der Kraut- und Knollenfäule. Wie sich herausstellte, entwickeln sich einige Abschnitte des Genoms langsam und weisen bei den verschiedenen Schwesternarten große Ähnlichkeiten auf. Andere Abschnitte ermöglichen es dem Erreger, von Wirt zu Wirt zu springen und sich an neue Pflanzenarten anzupassen und diese zu infizieren, so die Forscher. "Unser Ziel ist es, eine Resistenz gegen Gene von den stabilen, sich langsam entwickelnden Abschnitten des Genoms des Erregers zu entwickeln", so Professor Kamoun. "Dies sollte die Fähigkeit des Erregers, auf andere Spezies überzuspringen, wirksamer stören." Den Wissenschaftlern zufolge sind die Erreger für die Knollenfäule und für den Falschen Mehltau eine Art Wasserschimmel oder Algenpilz (Oomycet), bei denen es sich um pilzähnliche Organismen handelt, die aus Meeresalgen entstanden sind. Falscher Mehltau führt zu flauschigem weißen Schimmel und gelben Flecken auf den Blättern verschiedener Anbaupflanzen wie Mais, Salat und Wein. Mehltau ist eine Pilzerkrankung der Gerste, die den größten Schaden bei kühlem, feuchtem Klima verursacht. "Ein Schwerpunkt unserer Forschung ist die nachhaltige Landwirtschaft", erklärt Professor Dale Sanders, Direktor am John Innes Centre im Vereinigten Königreich. "Wir müssen den Züchtern und Bauern helfen, qualitativ hochwertige Lebensmittel und andere landwirtschaftliche Produkte in ökologisch nachhaltiger Weise zu erzeugen. Eine Möglichkeit besteht darin, Pflanzen zu entwickeln, die gegen Krankheitserreger und Schädlinge resistent sind. Dadurch würde die Notwendigkeit für Pestizide und Fungizide verringert werden, während man gleichzeitig bessere Erträge erhält, weil weniger Schaden durch Krankheiten entsteht." Die Genome der Parasiten wurden in zwei Forschungsstudien sequenziert, wobei festgestellt wurde, dass die Parasiten eine Reihe von Genen ausrangiert haben. Nach Ansicht der Wissenschaftler zeigen die Genomsequenzen große Mengen an Effektorproteinen; das sind Moleküle, die in Pflanzenzellen eindringen, um den Abwehrmechanismus dieser Pflanze auszuschalten. Weitere Beiträge für diese Studie kamen von Forschern aus Deutschland und den USA.Weitere Informationen unter: Sainsbury Laboratory: http://www.tsl.ac.uk/ Science: http://www.sciencemag.org/
Länder
Deutschland, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten