Bakterien, die mit Kartoffeln gefunden werden, können helfen, ihre Wirte vor Krautfäule zu schützen. Die Hilfe kommt von ihren flüchtigen Emissionen. Die ergebnisse von eine Studie zum Schutz vor Phytophthora infestans Wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte. „Diese Arbeit bringt neue Perspektiven für den Pflanzenschutz gegen den verheerenden Erreger der irischen Hungersnot und eröffnet gleichzeitig neue Forschungswege zur Rolle von sVOCs [schwefelhaltigen flüchtigen organischen Verbindungen] in der Wechselwirkung zwischen Pflanzen und ihrem Mikrobiom“, schreiben Delphine Chinchilla und Kollegen .

Oomyceten, mikroskopisch kleine pilzähnliche Organismen, sind ein großes Problem für Pflanzen. Phytophthora infestans, die Infektion, die Kartoffeln in Irland zu Brei macht, ist ein besonders erfolgreicher Schädling. Es schafft es, die asexuelle Fortpflanzung für die Angriffsgeschwindigkeit mit der sexuellen Fortpflanzung zu kombinieren, um die genetische Vielfalt sicherzustellen. „Die schnelle Ausbreitung der Krankheit wird durch die massive Produktion von zwei Arten von asexuellen Sporen erleichtert: Sporangien, die durch Wind und Regen verbreitet werden können, und Zoosporen, bewegliche Sporen mit zwei Flügeln, die in Richtung Stomata oder Tochterknollen schwimmen können“, schreiben sie Chinchilla und Kollegen und Kollegen in ihrer Zeitung.

Sexuelle Fortpflanzung ermöglicht P. infestans Fungizide zu überwinden. Das Züchten von Resistenzen in die Pflanzen selbst würde helfen, die Infektion für eine Weile zu verhindern, aber früher oder später P. infestans würde es überwinden können. Um den Pflanzenschutz zu unterstützen, untersuchten Chinchilla und Kollegen das Mikrobiom.

Das Mikrobiom ist die Summe aller mikroskopisch kleinen Organismen an einem Ort. Der Teil, an dem Chinchilla und Kollegen interessiert waren, enthielt Bakterien. Das hatte das Team bereits in früheren Arbeiten herausgefunden Von Bakterien abgegebene flüchtige Moleküle könnten die Pflanzengesundheit unterstützen. Einige flüchtige Stoffe könnten einer Pflanze signalisieren, Abwehrkräfte gegen einen Angreifer vorzubereiten, während andere Krankheitserreger direkt stören könnten. Diese Arbeit ergab, dass flüchtige Emissionen, die Schwefel enthielten, zur Bekämpfung beitragen könnten P. infestans.

„Im Gegensatz zu elementarem Schwefel, der seit langem im Pflanzenschutz gegen Pilze eingesetzt wird, ist die Entdeckung, dass auch flüchtige organische Schwefelverbindungen ein starkes Pflanzenschutzpotenzial haben, neueren Datums“, schreiben Chinchilla und Kollegen. „Dimethyldisulfid (DMDS), das von vielen Bakterien und einigen Pflanzenarten wie Alliaceae und Brassicaceae produziert wird, hat die größte Aufmerksamkeit erhalten und wird in der Praxis zur Bodenbegasung gegen Unkräuter, Nematoden und pathogene Pilze eingesetzt. Allerdings in unserem in vitro Charakterisierung der biologischen Wirkung bakterieller sVOCs auf verschiedene Lebensstadien von P. infestans, wurde die Schutzwirkung von DMDS von der von zwei anderen sVOC, Dimethyltrisulfid (DMTS) und S-Methylmethanthiosulfonat (MMTS), weit übertroffen.“

Wenn Sie denken, dass S-Methylmethanthiosulfonat Ihnen bekannt vorkommt, dann könnte das daran liegen, dass es sich um häufige Verbindungen handelt, die in Kohlarten vorkommen, sagen die Autoren. Es besteht eine gute Chance, dass Sie den Geruch erkennen würden, wenn er unter Ihrer Nase wäre, da es ein nützliches Gefahrensignal ist.

Es stellt sich heraus, dass Schwefel nicht nur schlechte Nachrichten für Sie ist, sondern auch schlechte Nachrichten für Sie P. infestans zu. Anstatt Veränderungen in der Pflanze hervorzurufen, störten die von Bakterien emittierten sVOCs das Proteom von P. infestans selbst. Dies störte die Fähigkeit des Organismus, eine Pflanze anzugreifen. „Wir haben eine starke Spezifität in den Proteomveränderungen beobachtet, die durch die Exposition gegenüber den einzelnen sVOCs verursacht wurden, wobei nur wenige Proteine ​​üblicherweise durch DMDS, DMTS und MMTS oder durch die 5 sVOCs reguliert werden. Diese Spezifität steht im Einklang mit ihren unterschiedlichen Aktivitäten auf Hyphen und Sporen“, schreiben die Wissenschaftler.

Eine der wichtigen Erkenntnisse der Studie war, dass S-Methylmethanthiosulfonat (MMTS) offenbar nicht phytotoxisch ist. Das bedeutet, dass die Verbindung, die die Oomyceten schädigt, nicht auch die Pflanzen schädigt. Dies lässt die Möglichkeit eines sichereren Pflanzenschutzes offen, obwohl noch Arbeit bleibt, schreibt das Team. „Obwohl MMTS in unserem Versuchsaufbau nicht phytotoxisch war, sollen zukünftige Studien die mutmaßliche Toxizität dieses sVOC gegenüber Nichtzielorganismen untersuchen, um seine Eignung für den Pflanzenschutz zu bewerten.“