Wurzeln können Fadenwürmer abwehren
Salzburger Forscherin fand heraus, dass der Zuckergehalt die Abwehrgene von Pflanzen beeinflusst.
Winzige Würmer im Boden verursachen bei Nutzpflanzen wie Zuckerrüben oft enorme Ertragsausfälle. Zu den nachhaltigen und vielversprechendsten Methoden, um mit diesen Schädlingen – den Fadenwürmern – fertigzuwerden, gehören Resistenzzüchtungen.
Salzburger Pflanzenphysiologen haben zusammen mit Wiener Forschern der Universität für Bodenkultur jetzt einen neuen Ansatz gefunden. Veränderungen im Zuckerstoffwechsel machen die Pflanzen widerstandsfähiger gegenüber Fadenwürmern.
Fadenwürmer sind meist mikroskopisch kleine, weiße bis farblose Tierchen im Boden, die vielen Pflanzen die Nährstoffe und damit den Lebenssaft entziehen. Pflanzen verfügen allerdings über gewisse natürliche Ressourcen zur Abwehr von Stress und solchen Feinden.
Die entsprechenden genetischen Ausstattungen zu identifizieren und den Mechanismus aufzuklären, dazu leistet Maria Köhler aus der Arbeitsgruppe des Salzburger Pflanzenphysiologen Raimund Tenhaken vom Fachbereich Biowissenschaften einen wichtigen Beitrag. Im Mittelpunkt stehen Zucker.
Maria Köhler erklärt das : „Unter Stress kommt es bei Pflanzen generell zur Akkumulation von verschiedenen Zuckern wie Saccharose, Glukose oder Fruktose. Eine Schlüsselrolle in dem Gefüge spielen aber zwei spezielle Stoffwechse lzwischenprodukte. Es sind die beiden Zucker Inositol und Galaktinol. Besonders interessant für uns ist Galaktinol. Unter Stress ist der Zucker eklatant hochreguliert. Bei Normalbedingungen hingegen ist er überhaupt nicht nachweisbar. Unsere Hypothese war, dass Inositol und Galaktinol die für die Abwehr benötigten Gene aktivieren.“
Dafür erhöht Maria Köhler in der Modellpflanze Ackerschmalwand durch genetische Modifikation den Gehalt an Inositol und Galaktinol. Die pflanzliche Abwehr funktioniert in der Folge deutlich besser, das zeigten die Labor-Tests. We- sentlich weniger Fadenwürmer greifen die Wurzeln an, reduziert ist vor allem die Zahl der Weibchen, die Zysten mit Eiern und Larven bilden, die bis zu zehn Jahre im Boden überdauern können und so eine langfristige Bedrohung für die Pflanzen darstellen. Außerdem sind die von den Fadenwürmern gebildeten Nährgewebe wesentlich kleiner.
Maria Köhler konnte beweisen, dass die Zucker zu einer erhöhten Expression einiger Abwehr-Gene führen. Außerdem wird die Keimungsrate durch die Zucker positiv beeinflusst.
Negative Auswirkungen des erhöhten Zuckergehalts wurden bisher nicht beobachtet.