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Forschung & Technik
22.09.2020

Kann man Pflanzen bald impfen?

Krankheiten wie Phytophthora infestans sind für riesige Ernteausfälle verantwortlich und können nur mit hohem chemischem Aufwand gebändigt werden. Foto: AdobeStock

Molekularen Mechanismen bei der Krankheitsentstehung auf der Spur

Eine interdisziplinäre Forschungsgruppe erforscht die Rolle der RNA-Moleküle bei der Krankheitsentwicklung. Demnächst könnten vielleicht Biomoleküle Pflanzenkrankheiten bekämpfen und chemische Lösungen reduzieren.

Ertragsverluste durch Pflanzenkrankheiten stellen Landwirte überall auf der Welt vor immense Herausforderungen. Verstärkt werden die Probleme durch die Veränderung des Klimas, damit einhergehende Veränderungen im Schaderregerspektrum, zunehmende Resistenzen und – vor allem in Europa – auch durch die Einschränkung des Pflanzenschutzmittelangebots aufgrund politischer Vorgaben.

Um die Erträge wichtiger Kulturpflanzen langfristig zu sichern, braucht es also neue und wirksame Strategien. Das gilt ebenso für die Erhöhung der Trockentoleranz der Kulturen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet aus diesem Grund an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) eine interdisziplinäre Forschungsgruppe ein, die die molekularen Mechanismen bei der Entstehung und Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten untersucht.

Die Gruppe mit dem Namen „Kommunikation in der Wirtspflanzen-Mikroben-Interaktion durch exRNA: ein systemanalytischer Ansatz zur Erforschung der molekularen Mechanismen und der agronomischen Anwendung“ wird in den nächsten vier Jahren von der DFG mit insgesamt rund 3,5 Millionen Euro gefördert. Interdisziplinär finden sich darin Arbeitsgruppen aus der Phytopathologie, der Biochemie und der Bioinformatik zusammen. Beteiligt sind auch Kooperationspartner weiterer Universitäten, und zwar aus München, Hamburg, Aachen und Düsseldorf.

Wie kommunizieren Pflanze und Erreger?

Hauptaugenmerk der Wissenschaftler gilt den Ribonukleinsäure(RNA)-Molekülen. Neuesten Erkenntnissen aus der Infektionsforschung zufolge spielen sie eine wichtige Rolle bei der Krankheitsentwicklung, indem sie zwischen befallenem Wirt (Mensch, Tier oder Pflanze) und mikrobiellem Krankheitserreger ausgetauscht werden.

Die Teilnehmer der Forschungsgruppe wollen daher untersuchen, wie die Kommunikation zwischen Getreidepflanzen und den sie attackierenden pathogenen Krankheitserregern abläuft. Der Sprecher der Gruppe, Professor Dr. Karl-Heinz Kogel vom Institut für Phytopathologie Gießen, erklärt: „Die gewonnenen Erkenntnisse über die Mechanismen von Pflanzenkrankheiten und pflanzlicher Immunität können langfristig dazu beitragen, neue Strategien zur Minderung des chemischen Pflanzenschutzes und zur Ertragssicherung von wichtigen Kulturpflanzen zu entwickeln“. Denn die Forschungsergebnisse könnten tatsächlich zur Entwicklung neuer Therapieformen beitragen, wie sie bereits in der Humanmedizin Anwendung finden. „Dies trifft nicht nur in der Medizin zu, diese Moleküle zeigen auch vielversprechende Effekte gegen Erreger von Pflanzenkrankheiten. Wir sehen, dass wir mit diesen Biomolekülen Pflanzenkrankheiten sehr effektiv verhindern können“, fährt Professor Kogel fort. Demnächst könnten wir also „auf Basis von RNA einen neuen Baustein zur Bekämpfung von alten und durch Klimawandel neu auftretenden Pflanzenkrankheiten mit Hilfe hocheffizienter, sicherer und umweltverträglicher biologischer Verfahren zu Hand haben“.

Quelle: Gabot.de

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