Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pilze als Pflanzenschutzmittel

27.10.2011
Genetische Forschung an der TU Wien bringt überraschende Erkenntnisse über Schimmelpilze ans Licht – und ermöglicht den gezielten Einsatz von Pilzen in der Landwirtschaft.

Wir kennen sie aus dem Garten, aus feuchten Kellern oder auch aus dem Kühlschrank: Schimmelpilze sind fast überall zu finden. Ihr Erfolg liegt an ihrer unglaublichen Vielseitigkeit.

Je nach den äußeren Bedingungen können Schimmelpilze ganz unterschiedliche Überlebensstrategien einschlagen, und manche dieser möglichen Pilz-Lebensformen können sehr nützlich für Pflanzen sein. Pilze können Pflanzen vor Krankheiten schützen und gleichzeitig ihr Wachstum fördern. Genetische Studien an der TU Wien zeigen, dass Pilze als umweltfreundliche Pflanzenschutz- und Düngemittel eingesetzt werden können. Die Forschungsergebnisse wurden nun in einem Artikel für das Fachjournal „Nature Reviews Microbiology“ zusammengefasst.

Meister der Vielseitigkeit

Schimmelpilze können im Inneren von Pflanzen genauso wachsen wie auf Baumrinde – oder sogar auf anderen Pilzen. Durch bloßes Hinsehen lässt sich kaum erkennen, welchen Pilz man vor sich hat: Das Aussehen einer Pilz-Spezies kann je nach Lebensstil völlig unterschiedlich sein, außerdem können Schimmelpilze verschiedene Entwicklungsstadien durchlaufen – ähnlich wie Raupe und Schmetterling. „Nur mit genetischen Analysen lässt sich herausfinden, welcher Pilz zu welcher Spezies gehört – und wozu die einzelnen Spezies fähig sind“, erklärt Irina Druzhinina vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der TU Wien.

Die genetische Trickkiste

Das Genom von drei besonders wichtigen Pilzarten der Gattung Trichoderma ist bereits vollständig sequenziert. Mit Hilfe von Computeranalysen lässt sich nun untersuchen, wie die Pilze evolutionsbiologisch voneinander abstammen und wo die Besonderheiten und Stärken der einzelnen Schimmelpilz-Arten liegen. „Ein genauer Blick auf das Genom zeigt, welches Potenzial in den Pilzen steckt und wie vielseitig sie sind“, sagt Irina Druzhinina. In der Pilz-DNA fanden sich besonders viele Gene, die mit sensiblem Wahrnehmen äußerer Einflüsse in Verbindung zu bringen sind. Die Pilze können daher auf subtilste Signale von außen reagieren. Außerdem sind die Trichoderma-Pilze genetisch bestens dafür ausgestattet, von außen Zucker aufzunehmen – von Pflanzen, und sogar von anderen Pilzen. Sie können sich auf feuchten wie auch auf trockenen Oberflächen festhalten, auf menschlicher Haut, auf Pflanzen oder tief im Wurzelwerk. Außerdem ist in ihrem Genom ein ganzes Arsenal an chemischen Waffen codiert. Sie können mit mächtigen Giftstoffen andere Pilze genauso attackieren wie etwa Bakterien.

Natürliche Chemiefabrik

Dieses genetische Wissen ist nötig, um die 160 weiteren Trichoderma-Spezies zu verstehen, die an der TU Wien untersucht werden. Seit Jahren sammelt die Forschungsgruppe von Prof. Christian Kubicek Information über die Pilze – mittlerweile verfügt man über eine international beachtete Sammlung von Daten und Pilzkulturen. „Für uns ist es wichtig, die Evolutionsbiologie der Pilze zu verstehen, und gleichzeitig die Lebensweise der Pilze in unterschiedlichen Umgebungen zu studieren“, erklärt Irina Druzhinina. Dadurch wird es möglich, treffsicher die richtigen Pilze für eine bestimmte Anwendung herauszusuchen. Anstatt chemische Pflanzenschutzmittel gegen bestimmte Pflanzenkrankheiten einzusetzen lässt sich – mit dem entsprechenden mikrobiologischen Wissen – eine Pilz-Spezies finden, die auf ganz natürliche Weise eine ähnliche Wirkung hat. Im optimalen Fall wird zusätzlich auch noch das Wachstum der Pflanze gefördert. „Diese Pilze könnte man ganz einfach auf Felder aufbringen, so wie man das heute mit Kunstdünger macht“, meint Irina Druzhinina.

Wichtig ist es dabei, das lokale Ökosystem nicht zu stören. Pilze sollen nur dort eingesetzt werden, wo sie auch natürlich vorkommen. „Um Pflanzenkrankheiten von Kaffeebohnen in Afrika zu heilen wird man daher andere Pilze verwenden als jene, die bei uns in Europa vorkommen“, erklärt Irina Druzhinina. Doch überall auf der Welt findet man eine Vielfalt von Trichoderma-Pilzen. Es geht also nur noch darum, sie ausreichend gut zu verstehen, um überall die richtigen Spezies für die richtige Anwendung auswählen zu können.

Rückfragehinweise:
Dr. Irina Druzhinina
Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften
Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9, 1060 Wien
T: +43-1-58801-166551
irina.druzhinina@tuwien.ac.at
Prof. Christian Kubicek
Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften
Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9, 1060 Wien
T: +43-1-58801-166500
ckubicek@mail.tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | idw
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at
http://www.tuwien.ac.at/dle/pr/aktuelles/downloads/2011/pflanzenschutzpilze/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise