Der Teufelszwirn: Parasit und Verteidigungsmelder

17.10.2017 Forschung & Technik

Nährstoffentzug und Nachrichtenübertragung

Parasiten als Nachrichtenüberträger: Der Teufelszwirn verbindet verschiedene Pflanzen über sein parasitisches Netzwerk. Wird eine vom Teufelszwirn bewachsene Pflanze von Insekten attackiert, werden auch in nicht befallenen Nachbarpflanzen Verteidigungsgene aktiviert, die diese Pflanzen warnen und somit resistenter gegen ihre Fressfeinde machen. Ein Team von Wissenschaftlern des Kunming Instituts für Botanik in China und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena hat jüngst entdeckt, dass parasitische Pflanzen der Gattung Cuscuta (Teufelszwirn) ihren Wirtspflanzen nicht nur Nährstoffe entziehen, sondern bei Insektenbefall auch wichtige Nachrichtenüberträger zwischen benachbarten Pflanzen sind.

Warnung bei Insektenbefall: Hexenseide oder Teufelszwirn werden Pflanzen der Gattung Cuscuta oft genannt. Als Vollschmarotzer wachsen sie ohne Bodenkontakt auf ihren Wirtspflanzen und entziehen ihnen Nährstoffe über ihre Saugorgane. Wissenschaftler um Jianqiang Wu vom Kunming Institut für Botanik in China und Ian Baldwin vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena haben den Teufelszwirn nun genauer untersucht und herausgefunden, dass er auch in die Kommunikation zwischen verschiedenen Pflanzen eingebunden ist. „Wir wissen, dass Pflanzen über gasförmige Substanzen und unterirdische Pilznetzwerke miteinander kommunizieren können. Daher fragten wir uns, ob der Teufelszwirn bei Insektenbefall entsprechende Signale von Pflanze zu Pflanze überträgt, und wenn ja, ob diese Signale Verteidigungsbereitschaft vermitteln“, erläutert Jianqiang Wu, einer der beteiligten Forscher.

In der Landwirtschaft ist der Teufelszwirn als Schädling in der Futtermittelproduktion bekannt, denn er verursacht bedeutende wirtschaftliche Schäden beim Anbau von Luzerne und Klee. In China ist der parasitische Teufelszwirn für große Ernteeinbußen beim Anbau von Sojabohnen verantwortlich. Entsprechend nutzten die Forscher für ihre Experimente Sojabohnen. Aber auch Ackerschmalwand, Tabak und wilde Tomaten wurden paarweise oder in Gruppen über den Teufelszwirn verbunden. Für das Auslösen von Abwehrreaktionen wurden Raupen des weltweit verbreiteten Pflanzenschädlings Spodoptera litura auf eine der Pflanzen gesetzt. Die Forscher konnten die Signalübertragung nach dem Insektenbefall feststellen. Die Übertragung der Warnsignale erfolgt sogar zwischen verschiedenen Pflanzenarten.

Quelle: Max-Planck-Institut für chemische Ökologie, Jena