Wurzelgallennematoden (RKN) sind bodenbürtige Krankheitserreger von Pflanzen, die sich von Nährstoffen aus den Wurzeln ernähren. Sie sind weltweit ein berüchtigter Schädling von Nutzpflanzenarten. Eine RKN-Infektion kann zum Welken der Pflanze, zu einer Verringerung der Pflanzenhöhe und Biomasse, zu geschwollenen Wurzeln, zur Bildung von Wurzelgallen und schließlich zu Ertragseinbußen führen. Meloidogyne inkognita, ein RKN, der dafür bekannt ist, eine breite Palette von Pflanzenarten zu schädigen, verursacht Berichten zufolge allein 50 % der Gesamtschäden an Gemüsekulturen weltweit. Pestizide zur RKN-Bekämpfung wurden kürzlich aufgrund von Umweltbedenken verboten, und RKN-resistente Pflanzensorten sind für die meisten Gemüsekulturen nicht verfügbar. Pflanzenwachstumsfördernde Rhizobakterien (PGPR) könnten jedoch eine nachhaltige Lösung für das RKN-Problem bieten.

Auswirkungen einer Nematodeninfektion und Linderung durch pflanzenwachstumsfördernde Rhizobakterien. Bildnachweis: Khanna et al.

In einer neuen Studie veröffentlicht in AoBP, Channa et al. versuchte, umweltfreundliche Methoden zur Kontrolle der RKN-Infektion mit Rhizobakterienstämmen zu erforschen (Pseudomonas aeruginosa und Burkholderia Gladiolen). Diese Stämme wurden in RKN-infizierte Tomaten (Lycopersicon esculentum)-Pflanzen und das Ausmaß ihrer Infektion wurde durch die Bewertung verschiedener Pflanzenparameter, wie z. B. Blattkonzentrationen von photosynthetischen Pigmenten, phenolischen Verbindungen, Osmoschutzmitteln und organischen Säuren, festgestellt. Es wurde auch eine Transkriptomanalyse durchgeführt, um die Expressionsniveaus von Genen zu bewerten, die mit dem Stoffwechsel von Phenol und organischen Säuren assoziiert sind. Die Studie ergab, dass mit Nematoden infizierte Sämlinge geringere Mengen an Pflanzenpigmenten aufwiesen, während alle anderen analysierten Verbindungen in RKN-infizierten Pflanzen verstärkt waren. Die Inokulation mit PGPR führte zur Aktivierung von Abwehrreaktionen in mit Nematoden infizierten Sämlingen, indem die Spiegel aller analysierten Verbindungen erhöht wurden. Die Akkumulation von Metaboliten in Pflanzen, die einer Nematodeninfektion ausgesetzt und mit PGPR geimpft wurden, zeigt, dass dies eine wirksame Strategie zur Überwindung von Nematodenstress ist. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass PGPR eine wertvolle Rolle bei der Stresslinderung für Nematoden-gestresste Menschen spielt L. esculentum Setzlinge und dass sich zukünftige Arbeiten darauf konzentrieren sollten, die Mechanismen zu verstehen, die den nematiziden Aktivitäten von PGPR zugrunde liegen.