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Forschung & Technik
17.11.2009

Kraut- und Knollenfäule - der größte Feind der Kartoffel

Schnitt durch eine von der Knollenfäule befallene Kartoffel. Quelle: USDA

Seine anpassungsfähigen Gene machen den Pilz gefährlich

Die Kraut- und Knollenfäule vernichtet bei Kartoffeln weltweit jährlich Ernteerträge im Wert von etwa drei Milliarden Euro. Befallene Pflanzen sterben in rasantem Tempo ab, sobald Wind und Regen massenweise Sporen des pilzlichen Krankheitserregers auf die Blätter der Kartoffelpflanzen befördert haben. Ohne wirksame Pflanzenschutzmittel und immer neue Wirkmechanismen wären die Verluste noch bedeutend größer. Mit der Entschlüsselung seines Genoms hat eine internationale Forschungsgruppe mit Wissenschaftlern aus 35 Forschungseinrichtungen aus sechs Ländern eine Möglichkeit eröffnet, dem gefährlichen Pilz Einhalt zu gebieten.

Gezielte Bekämpfung des Erregers wird möglich

Die Genom-Sequenzierung ermöglicht es, herauszufinden, an welcher Stelle der Pilz in den Pflanzenstoffwechsel eingreift. Auf dieser Basis kann man dann gezielt Methoden entwickeln, die die Infektion verhindern. Das eröffnet neue Wege in der Pflanzenzüchtung, aber auch für die Entwicklung maßgeschneiderter Fungizide.

Wie man dem Pilz mit einem Pflanzenschutzmittel zu Leibe rücken kann, zeigt das Beispiel eines Wirkstoffs namens Fluopicolide. Er verringert zunächst die Stabilität der Zellwände des Schaderregers. Seine Sporen, die Vermehrungsorgane, hören innerhalb von Sekunden auf sich zu bewegen, sobald sie mit dem Wirkstoff in Berührung kommen. Sie schwellen an und platzen. Außerdem wird der Prozess der Sporenbildung reduziert und das Wachstum des Myzels, des Fadengeflechts des Pilzes im Pflanzengewebe unterdrückt. Durch die Kombination mit einem weiteren Wirkstoff ergeben sich für das Pilzbekämpfungsmittel (Fungizid) weitere Angriffspunkte im Entwicklungszyklus der Kraut- und Knollenfäule.

Woher kommt die verheerende Zerstörungskraft des Pilzes?

Das Geheimnis dieses „epidemischen Pflanzenvernichters“, wie der wissenschaftliche Name Phytophthora infestans übersetzt heißt, liegt in den Genen. Der größte Teil dieser Abschnitte der Erbsubstanz, der DNA, kann sich in unterschiedlichen Geschwindigkeiten verändern und ist extrem wandlungsfähig. Das macht diesen Krankheitserreger viel anpassungsfähiger als verwandte Pilzarten: Er entwickelt immer neue genetische Varianten, die die angezüchteten Abwehreigenschaften der Kartoffelpflanzen überwinden.

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