Innovative Diagnoseausrüstung für Bananenpflanzen
Der internationale Bananenhandel verschafft Millionen Menschen Einkommen und Lebensunterhalt. Nach Angaben der FAO(öffnet in neuem Fenster) wurden allein 2023 weltweit über 139 Millionen Tonnen der Frucht angebaut. Krankheiten stellen jedoch eine allgegenwärtige Bedrohung dar. Für die Landwirtinnen und Landwirte können die Folgen in Form geringerer Erträge und drastisch höherer Pflanzenschutzkosten verheerende Ausmaße annehmen. Effiziente Überwachung und wirkungsvolles Krankheitsmanagement vor Ort sind daher von entscheidender Bedeutung, um die Lebensgrundlagen der Gemeinschaften zu schützen und gesunde Pflanzen zu gewährleisten.
LAMP-Technologie zur Diagnose von Bananenkrankheiten
Die Arbeit des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützten Projekts INDICANTS(öffnet in neuem Fenster) sollte den landwirtschaftlichen Betrieben die Bewirtschaftung ihrer Bananenkulturen erleichtern. Erreicht wurde dieses Ziel durch die Entwicklung und Validierung einfach zu handhabender Vor-Ort-Instrumente zur Identifizierung und Unterscheidung von vier häufigen Bananenkrankheiten. „Diese Instrumente beruhen auf der Technologie der Schleifen-vermittelten isothermalen Amplifikation (LAMP)“, erklärt INDICANTS-Projektstipendiatin Isabelle Robène von Cirad(öffnet in neuem Fenster) in Frankreich. „Es handelt sich um ein Schnellnachweisverfahren, das in gewisser Weise wie ein PCR-Test funktioniert.“ Zunächst arbeitete Robène im Labor, um das Verfahren zu verbessern und sicherzustellen, dass es auf dem Feld anwendbar und zuverlässig ist. Anschließend wurde die LAMP-Diagnoseausrüstung in einigen Ländern erprobt. „Ich habe Mosambik, Indonesien, Uganda und Jamaika besucht und außerdem Proben aus Ecuador erhalten“, sagt Robène. „Ich setzte mich mit Forschungsinstituten vor Ort in Verbindung, die mir halfen, meine LAMP-Technik an betroffenen Pflanzen zu testen. Auf diese Weise konnte ich den Gemeinschaften zeigen, wie die Technik funktioniert.“
LAMP-Diagnoseausrüstung entwickelt und validiert
Robène konnte ihre LAMP-Diagnoseausrüstung erfolgreich für vier wirtschaftlich bedeutende Krankheiten, die Bananenkulturen beeinträchtigen, entwickeln und validieren. Die Ergebnisse wurden inzwischen an das private Partnerunternehmen Qualiplante(öffnet in neuem Fenster) weitergegeben, damit gebrauchsfertige Ausrüstungen in die Produktion gehen können. Zwei Ausrüstungen sind bereits im Handel erhältlich. „Wir haben Anfragen von regionalen und nationalen Pflanzenschutzgremien aus verschiedenen Teilen der Welt erhalten“, erklärt Robène. „Ich denke, dass es gute Marktchancen für diese Innovation gibt.“ Ein weiterer wichtiger Erfolg des Projekts bestand darin, dass der Wissenstransfer wechselseitig erfolgte. Robène hat ihre bahnbrechende LAMP-Diagnoseausrüstung in verschiedene Teile der Welt gebracht und dabei lokale Interessengruppen im Umgang damit geschult. Außerdem konnte sie während ihrer Abordnung an die Universität Stellenbosch(öffnet in neuem Fenster) in Südafrika neue Kompetenzen erlernen. „Als Bakteriologin weiß ich nicht viel über Pilzkrankheiten“, erläutert sie. „Gemeinsam konnten wir ein neues innovatives Diagnoseinstrument für Pilzinfektionen auf der Grundlage von CRISPR, einer molekularen ‚Schere‘, die bei der Genomeditierung verwendet wird, weiterentwickeln. Dieses Wissen und diese Erfahrungen konnte ich in meine Heimateinrichtung zurückbringen.“
Wirksame Nachweismethoden auf die Felder bringen
Der Erfolg der LAMP-Diagnoseausrüstung könnte entscheidend dazu beitragen, wirkungsvolle Nachweismethoden auf die Felder zu bringen und somit die Überwachung und Bekämpfung von Krankheitserregern bei einer wichtigen Kulturpflanze erheblich zu verbessern. Der Koordinator des Projekts INDICANTS, Bernard Reynaud von der Universität La Réunion(öffnet in neuem Fenster), weist darauf hin, dass Bananen nicht nur ein wichtiges Exportgut seien, sondern auch ein Grundnahrungsmittel für viele Gemeinschaften, was besonders in Afrika gelte. „Diese Arbeit kann dazu beitragen, nachhaltige Lebensmittelsysteme zu unterstützen, den Pflanzenschutz und die landwirtschaftliche Produktivität zu optimieren und sogar die Gesundheit von Mensch und Umwelt mithilfe eines verringerten Pestizideinsatzes zu schützen“, fügt Robène hinzu. Zu denen, die die Ausrüstung im Endeffekt potenziell nutzen werden, zählen Forschungseinrichtungen und Pflanzenschutzdienste sowie landwirtschaftliche Betriebe und Handelsunternehmen. Zu den zukünftigen Schritten gehören die Einbindung der LAMP-Protokolle in europäische und internationale Diagnosenormen sowie die Fortsetzung der Ausbildung in Organisationen, Einrichtungen und landwirtschaftlichen Betrieben vor Ort.
