Pflanzen locken die Feinde ihrer Feinde an
Mit Duftstoffen wehren Pflanzen Schädlinge ab. Das verantwortliche Gen wurde gefunden.
Mindestens 15 verschiedene Pflanzenarten können sich durch die Abgabe von Duftstoffen vor Insektenfraß schützen. Mit ihnen locken sie die Feinde ihrer Feinde an. Welche genetischen Mechanismen die Pflanzen dazu in die Lage versetzen, untersuchten Wissenschaftler der Universität Neuenburg und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena am Beispiel von Maispflanzen, den Raupen des Ägyptischen Baumwollwurms und parasitischen Wespen. Die Pflanzen, die von diesen Raupen angefressen werden, locken mit dem Duftstoff parasitische Wespen an, die ihre Eier in die Raupen legen. Die schlüpfenden Larven ernähren sich von ihnen und fressen sie leer.
Maispflanzen schützen sich, indem sie die Feinde ihrer Feinde anlocken: Auf dem Maisblatt sitzen Raupen, die sich von Mais ernähren, sowie eine parasitische Wespe, die die Raupen angreift.
Quelle: Dr. Ted Turlings, Universität Neuchâtel
Wie CHemieplus, 4/2006 berichtet, haben die Max-Planck-Biologen das komplexe Duftgemisch, das die Maispflanzen bei einem Raupenbefall abgeben, entschlüsselt. Daraus ergaben sich bereits Hinweise auf eine bestimmte Enzymart. Die Forscher isolierten daraufhin aus einer Genbank verschiedene DNA- Abschnitte und analysierten deren Genprodukte (Enzyme) – verschiedene Terpensynthasen. Das gesuchte Gen (TPS10) wurde gefunden und als „Duft“-Gen mit Hilfe einer gentechnisch veränderten Pflanze nachgewiesen: Mit Arabidopsis thaliana, dem als Ackerschmalwand bekannten Ackerunkraut.
Das Gen wurde in die Versuchspflanzen eingebracht, so dass sie einen Teil des Maisdufts in ausreichender Menge herstellten. Die Forscher untersuchten dann mit einem Olfaktometer, einem Gerät zur Prüfung des Geruchssinns, ob die parasitischen Wespen von diesen Pflanzen angelockt wurden. Und tatsächlich, als die Wespen in den Olfaktometer freigesetzt wurden, flogen sie bevorzugt zu jenen Pflanzen, die den Duftstoff produzierten. Allerdings, junge „naive“ Wespen, die den Duft bisher noch nicht als Signal für eine Eiablage an der Raupe wahrgenommen hatten, verteilten sich gleichmäßig auf duftende und unveränderte Pflanzen.