Wenn Menschen gegen eine Krankheit geimpft werden, bereitet sich ihr Immunsystem auf den Erreger vor. Kommt dann tatsächlich eine Infektion, reagiert das Immunsystem sofort auf den Erreger. Ähnlich kann man das auch Pflanzen machen, so der Forschungsgegenstand des Projekts PrimACrop: „Wir suchen nach naturnahen Substanzen, die nicht als Gift wirken, sondern das Immunsystem der Pflanzen auf Angriffe vorbereiten“, erklärt Professor Uwe Conrath vom Institut für Pflanzenphysiologie der RWTH Aachen. Zusammen mit den Wissenschaftlern des National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC) in Pathum Thani in Thailand versuchen die deutschen Forscher, Substanzen für den nachhaltigen Pflanzenschutz zu finden.

Der Pilz, dein Freund und Helfer

Von der Natur abgeschaut: Pilze, die Insekten infizieren und abtöten können, nennt man entomopathogene Pilze. Sie produzieren Stoffe, welche das Immunsystem von Pflanzen auf einen Schädlingsbefall vorbereiten können. In Thailand gibt es eine Vielzahl an solchen Pilzen. Die thailändischen Forscher versuchen nun, diese Pilze zu kultivieren und Substanzen daraus zu identifizieren, die man für das Priming nutzen kann. „Das Extrahieren neuer Stoffe und die Zurverfügungstellung ausreichender Mengen für eingehende Untersuchungen ihrer Wirkung ist zurzeit der Flaschenhals“, erklärt Dr. Patrick Schwinges von der RWTH Aachen, der das Projekt PrimACrop leitet. „Teilweise erhalten wir nur wenige Milligramm einer Reinsubstanz.“ In Aachen wird eine Zellkultur aus Petersilienzellen hergestellt, die dann mit dem Naturstoff „geimpft“ wird. Nach 24 Stunden wird ein Peptid hinzugefügt, dass den Kontakt mit einem Erreger simuliert. Als Reaktion darauf geben die Zellen antimikrobielle Abwehrstoffe ins Medium ab, Cumarine genannt. Diese fluoreszieren im UV-Licht, lassen sich also leicht messen. Wenn eine starke Abwehrreaktion sichtbar wird, dann zeigt das, dass der Naturstoff die Pflanzenzellen auf den Angriff vorbereitet („geprimt“) hat. „Das ist das, was wir uns wünschen“, sagt Uwe Conrath.

Zukünftiger Einsatz bei Zuckerrüben

Die Wirkungen und Wirkmechanismen der Natursubstanzen müssen nun weiter untersucht und auch an Nutzpflanzen, wie zum Beispiel Zuckerrüben, getestet werden. Dies könnte auch zukünftig helfen, in der Bekämpfung der Schilfglasflügelzikade weiterzukommen. Diese überträgt das phytopathogene Bakterium Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus, das seinerseits die Zuckerrübenkrankheit „SBR“ hervorruft, bei der die Rüben kaum noch Zucker bilden.

Quelle: pflanzenforschung.de