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Forschung & Technik
02.04.2019

Eisen im Boden attraktiv für Maiswurzelbohrer-Larven

Gefürchteter Agrarschädling: Eine Larve des Westlichen Maiswurzelbohrers speist gerade genüsslich an der Wurzel einer Maispflanze. Foto: Cyril Hertz, MPI

Maispflanzen locken Schädling unabsichtlich an

„Ich will eigentlich nicht, dass du mich frisst, aber ich locke dich an“. So könnte man das Geschehen auf dem Maisfeld beschreiben, denn die Maispflanzen geben Stoffe in den Boden ab, mit denen sie ihren Fressfeind, den Maiswurzelbohrer, quasi unabsichtlich anlocken.

Die Larven des Westlichen Maiswurzelbohrers (Diabrotica virgifera) sind gefürchtete Agrarschädlinge. Sie können Milliardenschäden durch Ernteausfälle anrichten. Nun haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena und der Universität Bern herausgefunden, dass die Maispflanzen ihren Fressfeind mit ihren Ausscheidungen auch noch anlocken. Die Maispflanzen geben nämlich Stoffe in den Boden ab, die ihre Eisenaufnahme und damit ihr Wachstum verbessern. Der Maiswurzelbohrer findet die Maiswurzeln anhand dieser Stoffe und raubt dann auch noch der Pflanze das Eisen. Zwar versuchen die Maispflanzen mit toxisch wirkenden Stoffen, den Benzoxazinoiden, den Larvenfraß zu stoppen, doch der Maiswurzelbohrer ist gegen die Abwehrstoffe nicht nur immun, sondern er funktioniert sie sogar zu seinen Gunsten um. Der Schädling speichert diese Verbindungen in für ihn ungiftige Formen und setzt sie dann gegen seine Fressfeinde als Abwehrstoffe ein.

Unabsichtliches Anlocken der Larven

Die Eisenaufnahme des Maises ist die Eintrittspforte für den Maiswurzelbohrer: Um die Eisenaufnahme zu erhöhen, geben die Maispflanzen sogenannte Phytosiderophore in die Wurzelumgebung ab. Auch Benzoxazinoide – also die sekundären Pflanzenstoffe, die Pflanzen mitunter zur Selbstverteidigung produzieren – können als Phytosiderophore fungieren. Benzoxazinoide bilden mit dem freien Eisen im Boden Komplexe („Fe-DIMBOA“), die von den Pflanzen leicht aufgenommen werden können. Das Pflanzenwachstum wird dadurch erhöht. Aber auch der Schädling wird von diesem Eisenkomplex angelockt, nutzt ihn als Eisenquelle und wächst dadurch schneller und größer heran. „Die Herausforderung ist es nun, mit unserem neuen Wissen Maispflanzen zu züchten, die sich gegen den Maiswurzelbohrer verteidigen können, ohne ihre Eisenversorgung zu gefährden“, fasst Jonathan Gershenzon vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie die Aufgabe zusammen.

Quelle: pflanzenforschung.de

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