Von Viren und Vektoren: Wie Forschung die Ernten der irischen Landwirtschaft schützt
Die irischen Getreide- und Kartoffelanbaubetriebe kennen die Blattlaus nur allzu gut. Diese winzigen Schädlinge schwächen nicht nur die Kulturpflanzen, weil sie sich von deren Saft ernähren, sondern übertragen auch Viren wie das Gelbverzwergungsvirus der Gerste (BYDV) und des Getreides (CYDV) und das Kartoffelvirus Y (PVY), die allesamt Ernteerträge vernichten können. Schwere BYDV-Ausbrüche haben tatsächlich Ertragsverluste von bis zu 80 % herbeigeführt. In der Vergangenheit haben die Betriebe dieses Risiko mit Neonikotinoid-Saatgutbehandlungsmitteln, Insektiziden und Pestiziden gemindert. Da die EU jedoch den Einsatz dieser Behandlungen und Pestizide verbietet oder einschränkt sowie die Blattläuse zunehmend resistent gegenüber Insektiziden werden, sind diese Möglichkeiten immer wenigerr gegeben. „Was die Landwirtinnen und Landwirte brauchen, sind intelligentere Konzepte, die auf genauen Kenntnissen darüber beruhen, welche Viren und Vektoren überhaupt vorhanden sind“, fordert Munir Mostafiz(öffnet in neuem Fenster), Postdoktoratsstipendiat im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) bei Teagasc(öffnet in neuem Fenster), der irischen Behörde für Landwirtschaft und Lebensmittelentwicklung. Hier kommt das EU-finanzierte Projekt MONET-ins Spiel. Das von Teagasc koordinierte Projekt hatte zum Ziel, bessere Instrumente zur Identifizierung von Viren zu entwickeln und zu erkunden, welche Blattlausarten in den wichtigsten Ackerbauregionen Irlands für deren Übertragung verantwortlich sind. Die Forscherinnen und Forscher betrachteten gleichermaßen, wie diese Viren mit ihren Blattlausvektoren interagieren und deren Verhalten beeinflussen. „Das Ziel bestand darin, praktisches Wissen zu generieren, um den Landwirtinnen und Landwirten dabei zu helfen, vom vorsorglichen Spritzen wegzukommen und zu einer evidenzbasierten Entscheidungsfindung überzugehen“, fügt Mostafiz hinzu.
Wichtige Erkenntnisse über Blattlausvektoren und Virusstämme
Nach einer umfassenden Untersuchung der in Irland vorkommenden Blattlausvektoren und Virusstämme sowie nach Laborversuchen gelangte das Projektteam zu einigen wichtigen Schlussfolgerungen. Eine dieser Schlussfolgerungen lautet, dass die Bleiche Getreideblattlaus ein effizienter Vektor von BYDV-MAV[DB1.1] ist, dem dominanten BYDV-Virusstamm in Irland, der regelmäßig bei Sommergerstenkulturen auftritt. „Vor unseren Forschungsbemühungen wurde diese Art weitgehend übersehen, und unsere Ergebnisse wirken sich direkt darauf aus, wie Überwachungsprogramme konzipiert werden sollten“, erklärt Mostafiz. Die Forschungsgruppe zeigte außerdem, dass insektizidresistente Blattläuse bei der Virusübertragung nicht effizienter als anfällige Läuse sind. Allerdings zahlen sie einen hohen biologischen Preis in Form eines langsameren Wachstums und einer geringeren Reproduktion. „Dies ist zwar beruhigend für die landwirtschaftlichen Betriebe, unterstreicht jedoch auch, warum der integrierte Pflanzenschutz weiterhin so wichtig ist“, merkt Mostafiz an. Um dieses Management zu unterstützen, wurden im Rahmen des Projekts drei neue molekulare Diagnoseprotokolle für B/CYDV und PVY entwickelt und öffentlich publiziert. Alle projekteigenen Diagnostikwerkzeuge und Datensätze sind über protocols.io(öffnet in neuem Fenster) und die quelloffene Plattform(öffnet in neuem Fenster) verfügbar. Die Forscherinnen und Forscher haben außerdem vier von Fachleuten begutachtete wissenschaftliche Arbeiten verfasst, die in Fachzeitschriften wie „Pest Management Science“(öffnet in neuem Fenster), „Journal of Sustainable Agriculture and Environment“(öffnet in neuem Fenster) und „Plant Pathology“(öffnet in neuem Fenster) veröffentlicht wurden.
Nachhaltiger Umgang mit Getreide- und Kartoffelviruserkrankungen
MONET hinterlässt ein Paket offen zugänglicher Diagnostikinstrumente, einen veröffentlichten Datensatz, von Fachleuten geprüfte Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen Vektoren und Viren sowie einen Modellierungsrahmen zur Abschätzung der Krankheitsausbreitung im Feldmaßstab. „In ihrer Gesamtheit stellen diese Ergebnisse bessere Instrumente für die Forschung, Beratung und politische Entscheidungsfindung dar, um in den kommenden Jahren Getreide- und Kartoffelviruskrankheiten nachhaltig zu bekämpfen“, betont Mostafiz abschließend. Auch dank seiner Beteiligung am Projekt MONET erhielt Mostafiz ein Postdoktoratsstipendium für Entomologie und Virologie bei Teagasc. Hier wird seine Forschung auf den im Rahmen von MONET gewonnenen Erkenntnissen über Virus-Vektor-Dynamik aufbauen, um zu verstehen, wie der Klimawandel die BYDV-Epidemiologie in Irland verändern wird.
