Erkenntnisse könnten zu neuen Bekämpfungsstrategien gegen die Insekten führen Blattlausspeichel sabotiert pflanzliche Abwehr - scinexx | Das Wissensmagazin
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Erkenntnisse könnten zu neuen Bekämpfungsstrategien gegen die Insekten führen

Blattlausspeichel sabotiert pflanzliche Abwehr

Blattlaus auf Blatt © Torsten Will

Blattläuse produzieren einen Speichel, der die übliche Reaktion der befallenen Pflanze gegen Verwundung außer Kraft setzt. Dies hat jetzt ein internationales Wissenschaftlerteam im Rahmen einer neuen Studie nachgewiesen. Die Erkenntnisse könnten die Entwicklung zukünftiger Bekämpfungsstrategien gegen Blattläuse beeinflussen, so die Forscher im Wissenschaftsmagazin PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA).

Blattläuse sind kleine Insekten, die Jahr für Jahr beträchtliche Schäden in Gartenbau und Landwirtschaft verursachen. Zwar gibt es eine Vielzahl unterschiedlichster Bekämpfungsmittel, aber die Wirkung wird häufig durch sich bildende Resistenzen der Blattläuse eingeschränkt. Um neue Ansätze für die Bekämpfung dieser Schädlinge zu finden, müssen tiefere Einblicke in die Interaktion zwischen Blattläusen und ihren Wirtspflanzen gewonnen werden.

Dies ist Forschern um Torsten Will und Professor Aart J.E. van Bel vom Institut für Allgemeine Botanik der Universität Gießen zusammen mit W. Fred Tjallingii von der Universität Wageningen in den Niederlanden in einer neuen Studie gelungen.

Blattläuse beziehen mit ihren rüsselartigen stechend-saugenden Mundwerkzeugen ihre Nahrung aus den tief im Blatt liegenden Siebröhren der Pflanze. Siebröhren transportieren die Nährstoffe der Pflanze aus den Photosynthese betreibenden Blättern in die anderen Pflanzenteile.

Gut geschützte Siebröhren

Weiterhin werden über die Siebröhren Langstreckensignale geleitet, beispielsweise als Antwort auf äußere Reize. Die große Bedeutung der Siebröhren für die Pflanze zeigt sich nicht zuletzt in ihrer besonderen Ausstattung mit Schutzmechanismen. Durch diese können verletzte Siebröhren verschlossen werden, was einen Verlust der kostbaren Nährstoffe sowie ein Eindringen von Krankheitserregern verhindert.

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Dieser Verschluss würde zum Versiegen der Nahrungsquelle für Blattläuse beim Anstechen führen, wenn die Blattläuse nicht einen Trick auf Lager hätten. Worauf basiert also die Fähigkeit der Blattläuse, die oben genannten Verschlussmechanismen außer Kraft zu setzen? Zu Beginn eines jeden Siebröhrenanstiches wird eine große Menge an Speichel in die Siebröhren abgegeben. Dieser Speichel spielt eine zentrale Rolle beim Unterbinden der wundinduzierten Reaktion.

Verhaltensversuche der Forscher mit Blattläusen sowie eine Reihe von biochemischen Untersuchungen am isolierten Speichel zeigten, dass der Speichel spezielle Proteine enthält, die in der Lage sind Calcium zu binden. Calcium wird normalerweise bei Verwundung der Pflanze in die Siebröhren freigesetzt und ist notwendig für die Aktivierung der Verschlussmechanismen. Zusätzlich konnten die Wissenschaftler die Speichelfunktion eindrucksvoll auf mikroskopischer Ebene an so genannten Forisomen, großen Proteinkörpern, die in Schmetterlingsblütlern einen Teil der Siebröhrenverschlussmechanismen bilden, demonstrieren.

Siebelementverschluss sabotiert

Forisome expandieren in Anwesenheit von Calcium, wobei sie – vergleichbar mit einem aufgeblasenen Ballon – die betreffende Siebröhre verschließen. In künstlicher Umgebung wurde die calciumabhängige Expansion der Forisome durch Blattlausspeichel verhindert.

Die Gesamtheit der Ergebnisse zeigt nach Ansicht der Forscher deutlich, dass Blattläuse mit Hilfe ihres Speichels in der Lage sind, den Siebelementverschluss als Teil der pflanzlichen Abwehr zu sabotieren, um somit ihre Nahrungsversorgung zu gewährleisten.

(idw – Universität Gießen, 11.06.2007 – DLO)

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