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Bienenbestäubung verbessert Qualität und Haltbarkeit von Erdbeeren

14.03.2018

Göttinger Wissenschaftler untersuchen Einfluss von Bestäubungsvarianten auf Fruchtentwicklung

Ein interdisziplinäres Forscherteam der Universität Göttingen konnte erstmals zeigen, dass die Blütenbestäubung durch Bienen eine deutlich bessere Fruchtqualität bewirkt als bei Selbstbestäubung. Die Insektenbestäubung hat einen entscheidenden Einfluss auf die hormonellen Prozesse während der Fruchtentwicklung, die im Vergleich mit Früchten aus eigenbestäubten Blüten zu einem typischeren Geschmacksergebnis führen.


Honigbiene bei der Bestäubung einer Erdbeerblüte

Foto: Alexander Wietzke


Grafische Versuchsbeschreibung

Foto: Alexander Wietzke

Zwar erzielt die aufwändige Bestäubung per Menschenhand qualitativ ähnlich gute Früchte, doch sie ist umständlich, teuer und zeitintensiv. Nur die Insektenbestäubung kann der steigenden Lebensmittelnachfrage gerecht werden sowie Ertrag und Qualität der Produkte und damit ihre Vermarktbarkeit garantieren. Die Ergebnisse der Studie sind in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Agriculture, Ecosystems & Environment erschienen.

Etwa ein Drittel der weltweiten landwirtschaftlichen Produktion stammt von Kulturfrüchten, deren Ertrag durch Tierbestäubung, insbesondere Insekten, deutlich verbessert werden kann. Studien zu Erdbeeren, Äpfeln, Zuckermelonen, Ackerbohnen und Raps konnten diesen Zusammenhang bereits belegen.

Allerdings ist bislang nur wenig darüber bekannt, welchen Einfluss die Insektenbestäubung auf die pflanzenphysiologischen Prozesse – also die Lebensvorgänge in der Pflanze – während der Fruchtentwicklung und die damit zusammenhängende Fruchtqualität und Vermarktbarkeit hat.

Dieser Frage gingen erstmals Göttinger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Abteilungen Agrarökologie, Molekulare Phytopathologie und Qualität pflanzlicher Erzeugnisse nach. Auf einem Erdbeerfeld in der Nähe Göttingens wurden für diesen Zweck verschiedene Bestäubungsvarianten miteinander verglichen: Die Selbstbestäubung ist die Übertragung des eigenen Pollens der Blüte ohne das Zutun von Tieren.

Bei der Handbestäubung erfolgt eine manuelle Bestäubung mit Pollen derselben Blüte durch Menschenhand mithilfe eines Pinsels. Die offene Bestäubung bezeichnet die Pollenübertragung durch Insekten und in geringeren Anteilen auch durch Wind.

Die Forscherinnen und Forscher fanden heraus, dass Selbstbestäubung zu kleineren und leichteren Erdbeerfrüchten führt. Zudem waren über 90 Prozent dieser Früchte deformiert, wiesen eine kürzere Haltbarkeit auf und hatten folglich den mit Abstand geringsten Handelswert. Insektenbestäubte Blüten entwickelten sich hingegen zu wohlgeformten, schwereren und größeren Früchten, welche einen um 92 Prozent gesteigerten Handelswert aufwiesen. Es bestand kein merkbarer Unterschied zwischen Hand- und offener Bestäubung.

„Insekten- und Handbestäubung führte zudem, wie anhand des Zucker-Säure-Verhältnisses nachgewiesen wurde, zu einem sortenspezifischeren Verhältnis von Geschmackskomponenten in der Frucht“, so Dr. Inga Smit, Co-Autorin und wissenschaftliche Mitarbeiterin der Abteilung Qualität pflanzlicher Erzeugnisse.

Diese Resultate führen die Forscherinnen und Forscher auf einen deutlich verbesserten und gleichmäßigeren Bestäubungserfolg – Fruchtansatz – durch Insekten- und Handbestäubung zurück. Dieser resultiert in einer signifikant erhöhten Produktion des Phytohormons Indol-3-Essigsäure. Das Hormon ist maßgeblich an der Fruchtentwicklung der Erdbeere und vieler anderer Früchte beteiligt.

Mit dieser Studie konnte somit erstmals gezeigt werden, dass die Insektenbestäubung nicht nur eine große Bedeutung für den landwirtschaftlichen Ertrag, sondern auch einen bedeutenden Einfluss auf phytohormonelle Prozesse hat. Letzte wiederum sind entscheidend für die Entwicklung, Qualität und Vermarktbarkeit von Früchten. Dieser Einfluss kann auch auf andere Kulturfrüchte übertragen werden, die durch Bestäubung entstehen.

„Die natürliche Bestäubungsleistung in unseren Agrarökosystemen – welche insbesondere durch Insekten erbracht wird –, ist daher essentiell, um Ernte- und Qualitätsverluste zu verhindern und der global steigenden Lebensmittelnachfrage gerecht werden zu können“, betont Alexander Wietzke, Erstautor und Doktorand in der Abteilung Pflanzenökologie und Ökosystemforschung.

Kontakt:
Alexander Wietzke
Georg-August-Universität Göttingen
Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften
Abteilung Pflanzenökologie und Ökosystemforschung
Untere Karspüle 2, 37073 Göttingen
Telefon (0551) 39-5721
E-Mail: alexander.wietzke@biologie.uni-goettingen.de
Internet: http://www.uni-goettingen.de/en/543136.html

Weitere Informationen:

http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=6093 Fotos

Thomas Richter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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