Gegen tödliche Pflanzenpilze Nützliches Virus macht Rapspflanzen groß und stark

Chinesische Forscher haben ein nützliches Virus entdeckt, das einen für Rapspflanzen tödlichen Pilz in einen Symbionten verwandelt. Die Entdeckung könnte Ausgangspunkt für die Entwicklung von Pflanzenimpfungen werden.

Der pilzliche Erreger, Sclerotinia sclerotiorum, infiziert und tötet Rapspflanzen. Die weißen Pelze sind die Hyphen dieses Pilzes (hier mit Pfeilen markiert).
Der Pilz lässt den Stamm der Rapspflanzen faulen und bringt sie innerhalb weniger Tage um. Bildrechte: Daohong Jiang

Schädliche Pilze sind ein enormes Problem für die Landwirtschaft. Laut chinesischen Forschern verursachen sie 80 Prozent aller Krankheiten von Nutzpflanzen. Jährlich würde so ein Drittel potenzieller Lebensmittel vernichtet, schreiben die Wissenschaftler in einer neuen Studie. Das Team um Daohong Jiang von der Agrarwissenschaftlichen Hochschule Huazhong in China hat nun möglicherweise eine neue, bahnbrechende Methode entdeckt, wie aus dem Schäd- ein Nützling werden könnte: Ein Virus, das einen für Raps extrem schädlichen Pilz in einen Symbionten verwandelt, der die Pflanze sogar stärkt und größer macht.

Virus verwandelt Pilz in Symbionten

Viren, die Pilze befallen, werden auch Mycoviren genannt. Sie sind selten, denn Pilze haben gute Abwehrmechanismen gegen solche Angreifer. Nun aber haben die chinesischen Forscher ein extrem nützliches und effektives Mycovirus entdeckt: SsHADV-1. Das DNA-Virus breite sich rasch in einer Pilzpopulation in einem Rapsfeld aus, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal Molecular Plant.

Bei den Rapspflanzen führt der Pilz "Sclerotinia sclerotiorum" normalerweise zu einer Fäule des Stamms. Die Gefäße der Rapspflanze bekommen kleine Lecks. Die Pflanze stirbt üblicherweise an der Infektion innerhalb weniger Tage. Durch eine Infektion mit SsHADV-1 wird aus dem Krankheitserreger allerdings ein hilfreicher Symbiont. Statt sich in der Pflanze explosionsartig auszubreiten, wird der Pilz in ihr heimisch und unterstützt das Immunsystem.

Ein Feld mit gelb blühenden Rapspflanzen in der Nähe der chinesischen Megametropole Chongquing in Zentralchina.
Ein Feld mit gelb blühenden Rapspflanzen in der Nähe der chinesischen Megametropole Chongquing in Zentralchina. Bildrechte: Daohong Jiang

Mehr Ernte durch Infektion mit Virus

Diese Effekte haben die Forscher durch Experimente nachgewiesen. Sie infizierten zunächst die Pilzsporen mit den Viren und infizierten dann Rapssamen mit den veränderten Pilzen. Daraufhin wuchs der Raps stärker als nicht infizierte Artgenossen. Im Schnitt hatte infizierter Raps 18 Prozent mehr Gewicht und größere Wurzeln. Im Feldversuch brachten infizierte Rapspflanzen zwischen 7 und 15 Prozent mehr Ernte ein.

"Das von uns identifizierte Virus kann den Pilz von einem tödlichen Pathogen in einen endophytischen Pilz umwandeln. Er wird wie ein sanftmütiges Schaf und schützt seine Wirte", sagt  Daohong Jiang, der die Studie geleitet hat. Die Forscher wollen das Virus auch auf andere Pilzschädlinge übertragen. Ihre Hoffnung: Die neuen Erkenntnisse könnten zur Entwicklung von Impfstoffen für Nutzpflanzen führen. Das würde den Einsatz vieler teurer und an Nebenwirkungen reicher Pflanzenschutzmittel überflüssig machen.

Nicht nur Raps könnte profitieren. Der Schadpilz "Sclerotinia sclerotiorum" attackiert unter anderem auch Sonnenblumen und Bohnen.

(ens)

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