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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Universelle Resistenz bei Pflanzen entdeckt |
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| | | Gerstepflanzen verfügen über einen besonders wirksamen Resistenzmechanismus gegen den Mehltaupilz. Forscher haben nun entdeckt, dass er auch bei anderen Pflanzenarten funktioniert. |
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Mit der so genannten mlo-Resistenz sollte es in Zukunft prinzipiell möglich sein, Ernteschäden durch Mehltau gezielter und mit weniger Chemie zu bekämpfen, berichten Ralph Panstruga vom Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung und sein Team.
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Die Studie "Conserved requirement for a plant host cell protein in powdery" ist als Online-Vorabpublikation in Nature Genetics (doi: 10.1038/ng1818; 28. Mai 2006) erschienen. |
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 Abstract der Studie |
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30 Prozent der Welternte geht verloren |
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Trotz intensiver Pflanzenschutzmaßnahmen gehen etwa 30 Prozent der Welternte durch Pflanzenkrankheiten verloren. Immense Ernteverluste werden jährlich unter anderem durch den Mehltaupilz verursacht.
In Gerste sind seit etwa 60 Jahren die so genannten mlo-Mutanten bekannt, die alle Versuche des Mehltaupilzes, diese Getreidepflanzen zu befallen, in einem sehr frühen Stadium hocheffizient blockieren.
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Resistenz der Gerste bisher unerreicht |
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In der Landwirtschaft wird die mlo-bedingte Mehltauresistenz in Gerste bereits seit 25 Jahren intensiv genutzt. In Mitteleuropa haben ca. 50 Prozent der derzeit angebauten Gerste-Kultivare laut einer Aussendung der Max-Planck-Gesellschaft diese Form der Resistenz.
Trotzdem war bis vor kurzem keine weitere Pflanzenspezies mit einer ähnlich effektiven Immunität gegenüber Mehltau bekannt. Man nahm daher an, dass die mlo-Resistenz ein Gerste-spezifisches Phänomen ist.
Die Besonderheit der mlo-Resistenz ist, dass sie nicht durch die Anwesenheit eines Resistenzproteins, sondern durch die Abwesenheit eines Proteins hervorgerufen wird, das vermutlich von dem Pilzerreger als Eintrittspforte genutzt wird.
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Ackerschmalwand hat ähnliche Anlagen |
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Genetische Studien mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, einer im Gegensatz zur einkeimblättrigen Gerste zweikeimblättrigen Pflanze, enthüllten jedoch kürzlich, dass auch die Ackerschmalwand die Anlagen für eine natürliche Mehltauresistenz besitzt.
Allerdings muss in Arabidopsis gleich die Bildung von drei Mlo-Proteinen ausfallen, um vollen Schutz gegenüber dem Pathogen zu gewährleisten.
Dieses auch als "genetische Redundanz" bezeichnete Phänomen erklärt möglicherweise, warum mlo-Resistenz bislang noch nicht in mehr Pflanzenarten gefunden wurde.
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Resistenz in jeder höheren Pflanzenspezies möglich? |
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Die Tatsache, dass die durch den Wegfall des Mlo-Proteins bedingte Immunität sowohl in einkeimblättrigen Pflanzen (Gerste) als auch in zweikeimblättrigen Pflanzen (Arabidopsis) funktioniert, deutet darauf hin, dass der Pathogenesemechanismus der entsprechenden Mehltaupilze mindestens seit der phylogenetischen Aufspaltung von ein- und zweikeimblättrigen Pflanzen (vor ca. 200 Millionen Jahren) konserviert ist.
Dieser Befund zeigt ferner, dass es prinzipiell möglich sein sollte, mlo-resistente Mutanten in jeder höheren Pflanzenspezies zu erzeugen.
Vor dem Hintergrund von ca. 500 weltweit verbreiteten Mehltauarten und der hohen agronomischen Relevanz dieser Pathogene ist dies eine äußerst wichtige Erkenntnis.
[science.ORF.at, 29.5.06]
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01.01.2010 |
