Neuartiger Pflanzenschutz: RNA-Spray gegen Blattläuse in den Zuckerrüben
Die RNAi-Technologie soll Pflanzenschutz ohne Nebenwirkungen möglich machen. Nun gibt es erste vielversprechende Ergebnisse gegen die Grüne Pfirsichblattlaus.
Die Grüne Pfirsichblattlaus ist als Virusvektor in den Zuckerrüben ein Problem. Sie überträgt dort Vergilbungsviren, die dort bis zu 50 % Ertragsverlust verursachen.
Um die Läuse in Zuckerrüben künftig gezielter und nachhaltiger bekämpfen zu können, haben Wissenschaftler in dem Projekt ViVe_Beet eine neue Methode entwickelt: Ein Spray, dass auf dem natürlichen Mechanismus der RNA-Interferenz (RNAi) basiert.
Beteiligt an dem Projekt sind das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME), das Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ) und das Julius-Kühn-Institut (JKI).
70 % Sterblichkeit bei Blattläusen
Erste Gewächshausversuche mit dem neuartigen Pflanzenschutzmittel kommen zu einem vielversprechenden Ergebnis: „Bei unseren Sprühversuchen kommen wir bisher auf 70 % Mortalität sowie einer Minderung der Populationsgröße“, erklärt Maurice Pierry vom IME.
Im kommenden Sommer wollen die Forscher das Spray nun erstmals im Freiland anwenden.
So funktionieren RNAi-basierte Pflanzenschutzmittel
Wenn Viren in eine Zelle eindringen, setzen sie den Botenstoff mRNA frei (messenger Ribonukleinsäure) frei. Er trägt genetische Informationen des jeweiligen Virus.
Die RNA-Interferenz ist die natürliche Immunantwort der Wirtszelle auf ein solches Eindringen. Verkürzt gesagt reagiert das Immunsystem, indem es eine Art Schablone aus doppelsträngiger RNA (dsRNA) erstellt, die zu bestimmten mRNA-Sequenzen des Schädlings passen. So kann die Zelle die fremde mRNA gezielt abbauen.
Diesen Mechanismus nutzen die Forscher aus und setzten gezielt dsRNA ein, die zelleigene Gene abbaut – in diesem Fall RNA-Teilsequenzen, die lebensnotwendig für die Grüne Pfirsichblattlaus sind. Nehmen die Blattläuse das Mittel beim Saugen auf, schaltet es überlebenswichtige Gene im Körper der Insekten aus. In der Folge sterben die Schädlinge ab.
Ohne Risiko für Nützlinge
"Das Besondere daran ist also, dass die spezifisch angepasste dsRNA eine Wirkung auf den Ziel-Organismus hat, in unserem Fall die Grüne Pfirsichblattlaus, und nicht auf andere Organismen wie uns Menschen oder Nützlinge wie z. B. der Biene", erklärt Pierry.
Wann die RNA-Sprays nutzbar für die Praxis werden, lässt sich aktuell noch nicht sagen. „Am Verfahren für die Zulassung von RNAi-basierten Pflanzenschutzmitteln wird derzeit auf europäischer und nationaler Ebene gearbeitet“, erklärt Dr. Heidrun Bückmann, die für das JKI an dem Projekt beteiligt ist.
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Die Grüne Pfirsichblattlaus ist als Virusvektor in den Zuckerrüben ein Problem. Sie überträgt dort Vergilbungsviren, die dort bis zu 50 % Ertragsverlust verursachen.
Um die Läuse in Zuckerrüben künftig gezielter und nachhaltiger bekämpfen zu können, haben Wissenschaftler in dem Projekt ViVe_Beet eine neue Methode entwickelt: Ein Spray, dass auf dem natürlichen Mechanismus der RNA-Interferenz (RNAi) basiert.
Beteiligt an dem Projekt sind das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME), das Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ) und das Julius-Kühn-Institut (JKI).
70 % Sterblichkeit bei Blattläusen
Erste Gewächshausversuche mit dem neuartigen Pflanzenschutzmittel kommen zu einem vielversprechenden Ergebnis: „Bei unseren Sprühversuchen kommen wir bisher auf 70 % Mortalität sowie einer Minderung der Populationsgröße“, erklärt Maurice Pierry vom IME.
Im kommenden Sommer wollen die Forscher das Spray nun erstmals im Freiland anwenden.
So funktionieren RNAi-basierte Pflanzenschutzmittel
Wenn Viren in eine Zelle eindringen, setzen sie den Botenstoff mRNA frei (messenger Ribonukleinsäure) frei. Er trägt genetische Informationen des jeweiligen Virus.
Die RNA-Interferenz ist die natürliche Immunantwort der Wirtszelle auf ein solches Eindringen. Verkürzt gesagt reagiert das Immunsystem, indem es eine Art Schablone aus doppelsträngiger RNA (dsRNA) erstellt, die zu bestimmten mRNA-Sequenzen des Schädlings passen. So kann die Zelle die fremde mRNA gezielt abbauen.
Diesen Mechanismus nutzen die Forscher aus und setzten gezielt dsRNA ein, die zelleigene Gene abbaut – in diesem Fall RNA-Teilsequenzen, die lebensnotwendig für die Grüne Pfirsichblattlaus sind. Nehmen die Blattläuse das Mittel beim Saugen auf, schaltet es überlebenswichtige Gene im Körper der Insekten aus. In der Folge sterben die Schädlinge ab.
Ohne Risiko für Nützlinge
"Das Besondere daran ist also, dass die spezifisch angepasste dsRNA eine Wirkung auf den Ziel-Organismus hat, in unserem Fall die Grüne Pfirsichblattlaus, und nicht auf andere Organismen wie uns Menschen oder Nützlinge wie z. B. der Biene", erklärt Pierry.
Wann die RNA-Sprays nutzbar für die Praxis werden, lässt sich aktuell noch nicht sagen. „Am Verfahren für die Zulassung von RNAi-basierten Pflanzenschutzmitteln wird derzeit auf europäischer und nationaler Ebene gearbeitet“, erklärt Dr. Heidrun Bückmann, die für das JKI an dem Projekt beteiligt ist.
