Forscher: Bakterien können Pflanzen schützen

Bakterielle Moleküle schützen Nutzpflanzen
Moleküle verschiedener Bakterienarten können die Immunabwehr von Nutzpflanzen entscheidend stärken und auch bei hohem Schaderregerdruck die Infektionsrate senken. Das ergab eine zweijährige Studie an der Universität Gießen, in der Wissenschaftler die Immunantwort und die physiologischen Veränderungen verschiedener Nutzpflanzen nach einer Behandlung mit sogenannten Quorum Sensing (QS) Molekülen aus Bakterien untersuchten.

In den Gefäßversuchen behandelten die Wissenschaftler Weizen-, Gersten-, Tomaten- und Luzernepflanzen mit unterschiedlichen Typen von QS Molekülen und infizierten sie anschließend mit pflanzenspezifischen Krankheitserregern. Bei allen untersuchten Nutzpflanzen führten bestimmte Typen von QS Molekülen zu signifikant geringeren Infektionsraten. Dabei konnten die Wissenschaftler auch erstmals konkrete physiologische Veränderungen nachweisen, die durch die Moleküle ausgelöst werden und wahrscheinlich für die erhöhte Widerstandsfähigkeit der Pflanzen verantwortlich sind.

So produzierten behandelte Weizen- und Gerstenpflanzen deutlich mehr Wasserstoffperoxid in den Spaltöffnungen als die unbehandelten Kontrollen und wiesen zusätzliche Zellwandauflagerungen auf. Diese Veränderungen machen es bakteriellen und pilzlichen Erregern deutlich schwerer, eine Pflanze zu infizieren und sich weiter auszubreiten. Zudem aktivierten die QS Moleküle in den Pflanzen zahlreiche Gene, die bei der Immunabwehr eine wichtige Rolle spielen. Nach Ansicht der Wissenschaftler zeigen die Ergebnisse, dass bakterielle QS Moleküle ein großes Potenzial für den Pflanzenschutz besitzen.
Neben der pflanzenstärkenden Wirkung haben die Moleküle noch einen weiteren Vorteil, der bereits aus früheren Studien bekannt war und sich auch im Gießener Projekt bestätigte: Behandelte Pflanzen bilden mehr Biomasse und damit potenziell auch höhere Erträge. Gerade die Kombinationswirkung von erhöhter Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheitserregern und höherem Ertragspotenzial ist für bestimmte agronomische Anwendungsbereiche sehr interessant. Bis zur Praxisreife seien allerdings noch weitere Studien notwendig, um die Anwendung zu optimieren und die im Gewächshaus beobachtete Wirkung auch in Feldversuchen zu bestätigen. Eine Zulassung für den Einsatz bakterieller Moleküle im Pflanzenschutz besteht derzeit nicht.

Finanziert wurde das Projekt vom Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN). (aid)