Biologische Schädlingsbekämpfung: Pilze versus Fadenwürmer

Forschende des KIT untersuchen Bekämpfungsmechanismus von Nematodenfängern
Valentin Wernet, KIT
Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt, wie der Pilz Duddingtonia flagrans mit seinen Fallen Fadenwürmer umschlingt und einfängt. (Foto: Valentin Wernet, KIT)

Fadenwürmer (Nematoden) verursachen weltweit landwirtschaftliche Schäden von jährlich bis zu 120 Milliarden Euro. Sie befallen Pflanzen, aber auch Nutztiere. Nematoden-fangende Pilze (Nematode-trapping fungi, NFP) sind ihre natürlichen Gegenspieler, weshalb sie großes Potenzial als Biokontrollmittel haben. Wie NFP Nematoden anlocken, in sie eindringen und ihre Abwehrreaktionen überwinden, wird auf der ganzen Welt untersucht. Forschende des KIT haben nun geklärt, welche Rolle bestimmte Eiweiße beim Einfangen der Nematoden und für die Virulenz des Pilzes, also seine Schädlichkeit gegenüber den Nematoden, haben. Die Ergebnisse der Gruppe sind in der Zeitschrift PLoS Pathogens veröffentlicht.

Nach dem Fang durchdringen die Pilze die Haut der Fadenwürmer, sondern zellauflösende Eiweiße ab und verdauen damit die Würmer. Zusätzlich zu den Verdauungsenzymen könnten kleine Eiweiße ohne Enzymfunktion eine Rolle spielen. Das Erbgut des Pilzes Duddingtonia flagrans etwa enthält die genetischen Baupläne für mehr als 100 solcher Kandidaten. Das Wissenschaftsteam am Institut für Angewandte Biowissenschaften (IAB) hat eines dieser kleinen Eiweiße, die der Pilz gleichfalls absondert, als neuen Virulenzfaktor entdeckt. Die Forschenden konnten nachweisen, dass dieses Eiweiß tatsächlich für die Virulenz des Pilzes wichtig ist. „Das eröffnet neue Wege für die Grundlagenforschung, kann aber auch den Pilz als Biokontrollmittel optimieren“, sagt Erstautorin Nicole Wernet vom IAB.

rli, 30.11.2021