Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von Bienen und Blüten

22.04.2013
Feuerbrand ist eine gefährliche Bedrohung für Obstbäume. Die TU Wien entwickelte nun gemeinsam mit der AGES einen Schnelltest , der die Gefahr frühzeitig anzeigt – mit Hilfe von Bienenvölkern.

Wenn Blüten und Blätter welken und sich schwarz verfärben, dann ist es oft schon zu spät: Die Pflanzenkrankheit Feuerbrand schädigt besonders Birnen- und Apfelbäume, oft ist dann Rodung die einzige Chance. Innerhalb einer einzigen Saison kann Feuerbrand einen gesamten Obstgarten zerstören.


Die Bienen hinterlassen Bakterien in den Eingangs-Röhrchen zum Bienenstock.
Rudolf Moosbeckhofer, AGES


Im Blue LAMP-Schnelltest führen Positivproben zu einem Farbumschlag von violett nach blau.
C. Gosch, TU Wien

Von der TU Wien und der AGES (Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit) wurde nun aber eine Methode entwickelt, die Krankheit frühzeitig zu erkennen. Bienenvölker besuchen alle Bäume gleichzeitig und holen so die gefährlichen Bakterien zur Teststation am Bienenstock. Ein auf Feuerbrand-DNA maßgeschneiderter Gentest verrät dann, ob tatsächlich Gefahr im Verzug ist.

Bienen als Bio-Probensammler

Einen größeren Obstgarten ständig auf Feuerbrand zu untersuchen ist kaum möglich. Man müsste immer wieder Blüten von allen Bäumen sammeln und auf die Feuerbrand-Bakterien untersuchen, und selbst dann ist nicht ausgeschlossen, dass man einen befallenen Ast übersieht. Diese mühevolle Arbeit kann man allerdings auslagern - an Bienenvölker, die ohnehin ständig rund um die Blüten aktiv sind.

„In vielen Obstgärten werden heute Bienen angesiedelt, um für ausreichende Bestäubung zu sorgen“, erklärt Heidi Halbwirth vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU Wien. Die Feuerbrand-Bakterien bleiben an den Bienen haften, so tragen die Bienen zur Verbreitung der Krankheit bei. Auch in ihren Bienenstock nehmen sie die Bakterien mit. „Am Eingang zum Bienenstock bringen wir kleine Röhrchen mit Folieneinlagen an, durch die jede Biene hindurchkrabbeln muss“, erklärt Halbwirth. „Wenn die Bienen mit den Bakterien in Kontakt gekommen sind, bleiben auf den Folien einzelne Bakterien zurück.“ Dieses Bienenmonitoring wurde in Kooperation mit der AGES entwickelt.

Schnelltest speziell für Feuerbrand-DNA

Bereits nach wenigen Stunden können die Folien entnommen und etwaige Bakterien davon abgewaschen werden. Die Waschlösung wird mit einem speziell entwickelten Farbtest, der so genannten Blue EaLAMP, auf Feuerbrand-Bakterien untersucht. „Die Flüssigkeit der Blue LAMP reagiert ganz spezifisch auf die DNA der Feuerbrand-Bakterien“, sagt Christian Gosch, der gemeinsam mit Heidi Halbwirth, Karl Stich und Thilo Fischer den Test entwickelt hat: Die DNA wird bei 63 °C durch eine biochemische Kettenreaktion massenhaft kopiert, wodurch die Flüssigkeit ihre Farbe von violett auf blau ändert. Die Methode ist höchst sensitiv: 20 Bakterien reichen für den Nachweis bereits aus.

Bisher musste man Blüten sammeln und ins Labor einschicken, durch den neuen Test können Obstbauern und Imker innerhalb weniger Stunden selbst feststellen, ob es in der Gegend Feuerbrand gibt. Oft werden heute schon vorbeugend Antibiotika wie Streptomycin gespritzt, wenn Jahreszeit und Wetterlage ein hohes Feuerbrand-Risiko erwarten lassen. Der Schnelltest soll zuverlässig Auskunft darüber geben, ob solche Maßnahmen überhaupt notwendig sind, oder ob die Gegend derzeit frei von Feuerbrand ist. Der Flugradius von Bienen beträgt bis zu drei Kilometer, das ist groß genug für die Überwachung des eigenen Obstgartens und der umliegenden Areale, aus denen direkt Gefahr droht.

Der Schnelltest der TU Wien wurde bereits patentiert. Es ist nicht das erste Patent, das aus der Forschungsarbeit von Heidi Halbwirth, Christian Gosch, Thilo C. Fischer und Karl Stich hervorgeht: In vergangenen Jahren entwickelten sie bereits umweltschonende Feuerbrand-Bekämpfungsmittel, die anstelle von Antibiotika eingesetzt werden können.
Die Patentierung des Schnelltests erfolgte mit Unterstützung der Forschungs- und Transfersupports der TU Wien.

Heidi Halbwirth, Christian Gosch und Karl Stich sind Teil des Phytfire-Forschungsprojektes zur Detektion und Epidemologie von Feuerbrand, gefördert vom europäischen Forschungsnetzwerk „Euphresco“ für Pflanzengesundheit.

Weitere Informationen:

http://www.ages.at/ Die AGES im Web
http://www.phytfire.org/
http://www.euphresco.org/

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie