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Weiße Fliege bedroht durch Gen-Klau gesamte Branche

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Wie Forscher in verschiedenen Studien herausgefunden haben, hat die Weiße Fliege Bemisia tabaci mehrere Strategien entwickelt, um Pflanzenabwehrstoffe unschädlich zu machen. Einer davon ist die Entführung eines Pflanzengens. Damit konnte sich die Tabakmottenschildlaus weltweit zu einem der gefährlichsten Schädlinge entwickeln.  

Ist Dank Gen-Klau zu einem der gefährlichsten Schädlinge der Welt geworden, die Weiße Fliege. Foto: Daniel G. Vassão

Weltweit gefürchteter Ernteschädling

Die Tabakmottenschildlaus gehört schon jetzt zu den gefürchtetsten Schädlingen. Sie gehört in die Familie der Pflanzenläuse, die sich vom zuckerhaltigen Saft vieler Pflanzenarten ernähren. Der eigentliche Schaden an den Pflanzen entsteht, wenn die Insekten süßen Honigtau ausscheiden, der die Besiedelung der Pflanzen durch Pilze und Pflanzenviren nach sich zieht. Besondere Gefahr strahlt dieser Schädling zudem aus, da er unzählige Pflanzen auf seinem Speiseplan stehen hat. Die Weiße Fliege befalle demnach Tomaten, Gurken und Paprika in Gewächshäusern, ernährt sich im Freiland aber auch genauso von Ackergemüse und macht auch vor Zierpflanzen wie Begonien und Poinsettien nicht Halt. „Dieser Schädling ist vermutlich das erfolgreichste pflanzensaftsaugende Insekt der Welt, das sich von Hunderten Pflanzenarten ernährt. In seiner Nahrung trifft es auf viele unterschiedliche chemische Abwehrstoffe,“ erklärt Michael Easson vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie. Diese Abwehrstoffe hat die Weiße Fliege gelernt außer Kraft zu setzen und nutzt dafür ganz spezielle Strategien.

Chemische Reaktionen zur Abwehr

Am Max-Planck-Institut forschte man daher unter Leitung von Daniel Vassão mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, ein Kreuzblütengewächs, dessen Verteidigung auf Senfölglykosiden beruht. Sie untersuchten den Stoffwechsel der Weißen Fliege genauer, vor allem den Honigtau, mittels chemischer Analysen und Isotopenmarkierung einzelner chemischer Verbindungen. Der Verteidigungsmechanismus von Arabidopsis thaliana wurde durch die Weiße Fliege tatsächlich aktiviert und es haben sich giftige Senföle gebildet. Die Forscher fanden aber auch heraus, dass der biochemische Reaktionsweg, der zur Entgiftung führt, eine völlig neuartige Reaktion ist, bei der Zucker aus dem Pflanzensaft zur Entschärfung der giftigen Pflanzenabwehrstoffe verwendet wird. „Diese Reaktion ist für die Insekten im Grunde mit keinerlei Kosten verbunden, da dieser Zucker in einem solchen Überschuss vorhanden ist und als Honigtau sowieso ausgeschieden werden muss,“ stellt Studienleiter Daniel Vassão fest. Die Entgiftung beruhe daher auf einer einfachen Reaktion, in der Zucker in Form einer Glucose-Gruppe an einen anderen Zucker gebunden wird, der bereits ein Teil des Senfölglykosids ist. Die Forscher vermuten, dass das dadurch entstandene neue chemische Produkt vom Pflanzenenzym nicht mehr aktiviert werden kann, weil es zu sperrig ist geworden ist. „Es wird interessant sein herauszufinden, wie allgemein diese Entgiftungswege sind und ob die Weiße Fliege für andere Pflanzenabwehrstoffe auch andere, jeweils spezifische Entgiftungsprozesse in ihrem Repertoire hat, und welche Enzyme diese Prozesse steuern,“ so Vassão.

Chinesische Forscher identifizieren geklautes Gen

Wissenschaftler der Chinesischen Akademie für Agrarwissenschaften in Peking haben Medienberichten zufolge zudem entdeckt, dass die Weiße Fliege das Gen, das in Pflanzen für den Widerstand gegen die eigenen Gifte zuständig ist, von den Pflanzen selbst übernommen hat. Im Laufe ihrer Evolution habe die Weiße Fliege also das Gen BtPMaT1 aus den Pflanzen „entführt“ und sich zu eigen gemacht. Aufgrund der Struktur und seines Erbgutes müsse das Gen aus den pflanzen stammen, heißt es in der Studie, die im Fachmagazin Cell veröffentlicht wurde. Das Gen sorgt dafür, dass die Tabakmottenschildlaus Phenolglykosiden neutralisieren kann. Auch beweist sich die Weiße Fliege mittlerweile resistent gegen zahlreiche Insektizide. Mit den vorliegenden Ergebnissen könne allerdings weiter geforscht werden, um dem Schädling Herr zu werden. So wurde in Peking zum Beispiel eine Tomate entwickelt, die gegen Bemisia tabaci resistent ist.

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