Der Terpenoid-Transfer über Mykorrhiza-Netzwerke stärkt die Widerstandskraft der Wirtspflanze

Obwohl Pflanzen sesshaft sind, wenden sie verschiedene Strategien an, um sich gegen pflanzenfressende Insekten zu verteidigen. Die Produktion von Terpenoiden und die Bildung symbiotischer Assoziationen mit arbuskulären Mykorrhizapilzen (AM) sind zwei solcher Abwehrstrategien.

Überblick über Terpenoide in der Pflanzenabwehr gegen pflanzenfressende Insekten. Flüchtige Terpenoide, die zu den HIPVs (Herbivore-induzierte Pflanzenflüchtige) und OIPVs (Ovipositions-induzierte Pflanzenflüchtige) gehören, werden als Reaktion auf einen Herbivorenangriff bzw. eine Eiablage freigesetzt. Terpenoide induzieren Abwehrreaktionen in den systemischen Teilen derselben Pflanze. Diese flüchtigen Stoffe ziehen Insektenfleischfresser an, die sich von den Pflanzenfressern ernähren, wodurch eine indirekte Abwehr in Pflanzen induziert wird und benachbarte Artgenossen und heterospezifische Pflanzen aktiviert werden. Die Wahrnehmung von Terpenoiden durch benachbarte Pflanzen führt zu einem Einstrom von Calciumionen und einer Membrandepolarisation. Es wird berichtet, dass die epigenetische Regulation dieser Priming-Reaktion das Priming-Gedächtnis für bis zu 5 Tage hervorruft. Terpenoide beeinflussen auch tritrophe Wechselwirkungen im Boden.

Terpenoide schrecken Pflanzenfresser ab, locken ihre Feinde an und dienen als Luftsignale, die Abwehrreaktionen in benachbarten, nicht befallenen Pflanzen auslösen. Sharma et al. zeigen, dass AM die Konzentration und Zusammensetzung von Terpenoiden beeinflusst und die Abwehr gegen Pflanzenfresser stärkt. Hyphennetzwerke im Boden dienen als Leitungen, die die Übertragung von Abwehrsignalen und Terpenoiden zwischen Pflanzen erleichtern. Ein verbessertes Verständnis von Terpenoiden und AM in der Pflanzenabwehr wird erhebliche Auswirkungen auf eine nachhaltige Schädlingsbekämpfung in landwirtschaftlichen Ökosystemen haben.