Fuchs und seine Kollegen untersuchten, wie der im Wiesenschwingel lebende Pilz Epichloë die Samen der Pflanze beeinflusst, wenn das Gras schwer geschädigt ist. Interessanterweise fanden sie heraus, dass der Pilz zwar hilft, die Nachkommen der Pflanze zu schützen, es verringert auch die Keimfähigkeit der Samen.
Die Forscher entdeckten, dass sich der Pilz bei wiederholtem Entlauben der Graspflanzen auf die Produktion von mehr giftigen Verbindungen in den Samen konzentrierte, anstatt das Wachstum der Pflanzen zu unterstützen. Diese zusätzliche Abwehr ging auf Kosten der Samenlebensfähigkeit, da entlaubte Pflanzen weniger lebensfähige Samen produzierten als nicht entlaubte Pflanzen.
Um diesen Kompromiss zu untersuchen, maß das Team die Konzentration giftiger Alkaloidverbindungen in den Blättern und Samen der Graspflanzen sowie das Verhalten der Blattläuse, die sich von den Nachkommen der Pflanze ernähren. Sie fanden heraus, dass die Samen entlaubter, pilzhaltiger Pflanzen höhere Alkaloidkonzentrationen aufwiesen, die die jungen Setzlinge vor Blattläusen schützten, aber die Keimfähigkeit der Samen verringerten.
Diese Forschung legt nahe, dass die Partnerschaft zwischen Gräsern und Endophyten nicht immer eine Win-Win-Situation ist. Unter Stress kann der Pilz die Verteidigung der Samen gegenüber der Unterstützung der Fortpflanzung der aktuellen Generation priorisieren. Infolgedessen liefern die Ergebnisse spannende Einblicke in die variable Verbreitung dieser Pilz-Endophyten in natürlichem Grasland, wo sich das Gleichgewicht zwischen Verteidigung und Wachstum wahrscheinlich je nach Umweltbedingungen verschiebt.
Fuchs, B., Damerau, A., Yang, B. und Muola, A. (2024). Reduzierte Samenkeimfähigkeit im Austausch für generationenübergreifenden Pflanzenschutz bei einem endophyten-symbiotischen Gras: Besteht das Konzept des defensiven Mutualismus den Fitnesstest? Annals of Botany, https://doi.org/10.1093/aob/mcae133 (OA)
