Nutzpflanzenschutz beginnt mit Ermittlung potenzieller Virusreservoire
Viren beeinträchtigen nicht nur die menschliche Gesundheit; sie bedrohen auch unsere Nahrungsmittelversorgung. Grund dafür ist, dass Kulturpflanzen besonders anfällig für Virusinfektionen sind, insbesondere gegenüber den durch Insekten, Nematoden oder Milben übertragenen. Traditionell werden diesem Risiko Insektizide entgegengesetzt. Doch neue Verordnungen, wachsende gesundheitliche Bedenken und eine generelle Hinwendung zu nachhaltiger Landwirtschaft führen dazu, dass diese Option nicht mehr ohne Weiteres verfügbar ist. „Die Landwirtinnen und Landwirte von heute müssen sehr genau wissen, welche Viren ein Risiko für ihre Kulturen darstellen und wo diese Viren leben, und sie müssen sie schnell erkennen können“, erläutert Marta Niedzicka, Forschungsbeauftragte bei Teagasc(öffnet in neuem Fenster), der irischen Behörde für Landwirtschaft und Lebensmittelentwicklung. Das Team des EU-finanzierten Projekts HealthyPlants(öffnet in neuem Fenster) trägt dazu bei, diesen Bedarf zu decken.
Versteckte Virenreservoire finden
Das Team des von Teagasc koordinierten und innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützten Projekts schloss Irlands erste landesweite Erhebung zu Viren ab, die bei wichtigen Kulturpflanzen vorkommen. Bei der Studie setzte die Forschungsgruppe die Hochdurchsatz-DNA/RNA-Sequenzierung ein, um Viren nicht nur in Nutzpflanzen, sondern auch bei den neben einem Feld wachsenden Wildpflanzen zu ermitteln. „Diese nicht als Kulturen angebauten Pflanzen können als versteckte Virusreservoire fungieren und eine Krankheit beherbergen, die sich später über Insekten wie Blattläuse zu den Nutzpflanzen ausbreiten kann“, erklärt Niedzicka. „Diese Reservoire und die darin enthaltenen Virusstämme frühzeitig zu erkennen, bildet einen entscheidenden ersten Schritt bei der Bekämpfung von Pflanzengesundheitsrisiken.“ Hochdurchsatzsequenzierung ist eine Technologie, die die schnelle, gleichzeitige millionen-, ja sogar milliardenfache Sequenzierung von DNA- oder RNA-Molekülen ermöglicht und den Forschenden umfassende, kostengünstige und schnelle Einblicke in genetische Daten verschafft.
Risiko für Soja- und Leguminosenanbau
Die Forschungsgruppe fand heraus, dass das Sojabohnen-Zwergungsvirus (SbDV) in Irland sehr stark verbreitet ist. Das Virus, das durch zwei in Irland weit verbreitete Blattlausarten übertragen wird, kann schwere Ertragseinbußen bei Sojabohnen herbeiführen. Die Forschenden konnten das SbDV zu Weiß- und Rotklee nachverfolgen, zwei Pflanzen, die auf irischem Grünland häufig vorkommen. „Darin zeigt sich, dass es in den bestehenden landwirtschaftlichen Systemen bereits ein reichhaltiges Wirtsreservoir gibt, das ein erhebliches Risiko für die Einführung von Sojabohnensorten darstellen könnte, die an kühlere Umgebungen angepasst sind“, erklärt Niedzicka. Im Rahmen des Projekts wurden außerdem acht Viren in symptomatischen Erbsen- und Ackerbohnenproben erkannt, von denen drei als potenzielle Gefahr für Leguminosen eingestuft wurden. „All unsere Erkenntnisse können den Interessengruppen in der Landwirtschaft hilfreich dabei sein, Prioritäten bei der gezielten Überwachung, beim Resistenzscreening von Sorten und bei der Vektorüberwachung zu setzen“, fügt Niedzicka hinzu.
Neue Grundlage für molekulare Überwachung
Das Team des Projekts HealthyPlants hat eine neue Ausgangssituation für die molekulare Überwachung erschaffen. Nun ist das schnelle Screening von Pflanzen und Insekten auf vorhandene schädliche Viren möglich. „Da wir verborgene Virusreservoire im Klee aufdecken und neu auftretende Bedrohungen in Leguminosen identifizieren, verbessert unsere Arbeit die Frühwarnkapazitäten und unterstützt eine resilientere, nachhaltigere pflanzliche Erzeugung, während sich die Landwirtschaft an Klimawandel und Diversifizierung anpasst“, schließt Niedzicka. Gegenwärtig versucht die Forschungsgruppe, ihre Erkenntnisse aus dem Projekt anzuwenden, um das Vorkommen und die Verbreitung bestimmter Viren in kommerziellen Hülsenfrüchten wie Linsen, Ackerbohnen und Felderbsen zu bestimmen. Es besteht zudem die Hoffnung, jene Insekten zu bestimmen, die für die Verbreitung des Virus verantwortlich sind. Das Projektteam hat dafür gesorgt, dass viele seiner Erkenntnisse(öffnet in neuem Fenster) öffentlich zugänglich sind.
