Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Gen macht Apfelwickler 100.000-fach unempfindlicher gegen bewährtem Mittel für Ökoanbau

28.09.2007
Wissenschaftlerteam beschreibt im SCIENCE Magazin die Ursachen für rasche Resistenzentwicklung der Apfelschädlinge/Gemeinsame Mitteilung der BBA, des DLR Rheinpfalz und des MPI für chemische Ökologie

Baculoviren sind natürlich vorkommende Krankheitserreger von Insekten. Mit ihnen lassen sich einzelne Schadinsektenarten gezielt bekämpfen, ohne dass andere nützliche Insekten oder Lebewesen Schaden nehmen. Daher werden Viruspräparate seit vielen Jahren als umweltfreundliche und ökologisch unbedenkliche biologische Pflanzenschutzmittel eingesetzt.

So werden in Deutschland die gefräßigen Larven des Apfelwicklers im Apfel-Ökoanbau mit dem Apfelwicklergranulosevirus bekämpft. 2005 hatten Wissenschaftler der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (BBA) aus Darmstadt und der Universität Hohenheim erstmals gezeigt, dass Apfelwickler in einigen ökologischen Obstanlagen zunehmend unempfindlicher auf die biologischen Präparate reagierten. Mittlerweile sind in insgesamt 13 Apfelanlagen in Südwest-Deutschland virusresistente Apfelwickler nachgewiesen worden.

Es ist die weltweit erste Feldresistenz gegenüber einem Baculoviruspräparat. Wissenschaftler mehrerer Forschungseinrichtungen unter der Federführung des Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz (DLR) konnten nun aufklären, wie diese Resistenz bei den Insekten vererbt wird. Im Wissenschaftsmagazin SCIENCE berichten die Wissenschaftler aus dem DLR Rheinpfalz, der BBA Darmstadt, der Universität Hohenheim und dem Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena, warum sich die Resistenz so ungewöhnlich rasch entwickelt hat.

... mehr zu:
»Apfelwickler »Gen »Insekt »Resistenz

Ein entscheidender Faktor für die rasche Entstehung resistenter Apfelwickler ist die Position des Resistenz auslösenden Gens auf den Geschlechtschromosomen der Insekten. Während es beim Menschen zwei Geschlechtschromosmen X und Y gibt und die Frauen XX und die Männer XY tragen, ist es bei Apfelwicklern genau umgekehrt: Dort heißen die Geschlechtschromosomen Z und W und die Weibchen tragen ZW und die Männchen ZZ. Eine einzige Genveränderung auf dem Z-Chromosom der Apfelwickler-Weibchen reicht damit aus, um sie 100.000-fach weniger anfällig für die Infektion durch das Virus zu machen.

Solche hochresistenten Weibchen geben bei der Paarung mit nichtresistenten Männchen das auf ihrem Z-Chromosom platzierte Resistenzgen an ihre männlichen Nachkommen weiter. So gibt es in der ersten Folgegeneration nur Männchen, die auf einem der beiden Geschlechtschromosomen die Resistenz tragen. "Unsere Versuche haben ergeben, dass solche Männchen bei einer niedrigen Dosis des Apfelwicklergranulovirus noch in der Lage sind, sich zu verpuppen", berichtet Dr. Johannes Jehle vom DLR Rheinpfalz. Sie überleben also den Einsatz des biologischen Pflanzenschutzmittels und geben ihr Resistenzgen an die nächste Generation weiter. "In der Generation aber gibt es dann Männchen, die auf beiden ZZ-Geschlechtschromosomen die Resistenz tragen und damit sogar noch höhere Virusdosen überleben" so der Leiter der Studie.

"Dieser Vererbungsweg ist die denkbar effizienteste Form für die Insekten, um eine Resistenz möglichst schnell zu verbreiten", sagt Prof. Dr. David Heckel, Direktor der Abteilung Entomologie am Max-Planck-Institut in Jena. "Wenn der Apfelbauer in solchen Anlagen einen zunehmenden Apfelwicklerbefall feststellt und die Virusmenge erhöht, bewirkt er das Gegenteil: Die Resistenzentwicklung wird beschleunigt und das Gen kann sich rasch in der Insektenpopulation verbreiten", so das Fazit des Wissenschaftlers. "Das Virus kann dann nicht mehr zur Bekämpfung des Schädlings eingesetzt werden".

Trotz dieser alarmierenden Erkenntnisse blicken Jehle und seine Kollegen aber zuversichtlich in die Zukunft. Denn parallel zur Aufklärung des Vererbungsmechanismus werden seit 2006 neue Virusisolate getestet, die die festgestellte Resistenz weitgehend brechen. In diesem Jahr wurden bereits viel versprechende Feldversuche in Deutschland, Italien, Frankreich und in der Schweiz durchgeführt. So könnte aus den Forschungsergebnissen bald eine rasche Hilfe für die betroffenen Apfelanbauer bereit stehen.

Originalpublikation:
S. Asser-Kaiser, E. Fritsch, K. Undorf-Spahn, J. Kienzle, K. E. Eberle, N. A. Gund, A. Reineke, C. P. W. Zebitz, D. G. Heckel, J. Huber, J. A. Jehle: "Rapid emergence of baculovirus resistance in codling moth due to dominant, sex-linked inheritance." Science (28.09.2007), Bd. 318, Iss. 5846, S. 1916 ff
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Johannes Jehle
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz
Breitenweg 71, 67435 Neustadt Weinstr.
Tel.: 06321 / 671 482
E-Mail: Johannes.Jehle(at)dlr.rlp.de
Prof. Dr. David Heckel
Max-Planck-Institut für chemische Ökologie
Hans-Knöll-Str. 8, 07745 Jena,
Tel.: 03641 / 57 1500,
E-Mail: heckel(at)ice.mpg.de
Dr. Jürg Huber
Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft
Heinrichstr. 243, 64287 Darmstadt
Tel.: 06151 / 407 220
E-Mail: j.huber(at)bba.de

Stefanie Hahn | idw
Weitere Informationen:
http://www.bba.bund.de

Weitere Berichte zu: Apfelwickler Gen Insekt Resistenz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie