Inhalt: Untersuchungen zu Wirkmechanismen sowie Methodenentwicklung
Der biologische Pflanzenschutz nutzt natürliche Gegenspieler von Schaderregern unserer Kulturpflanzen. Wir erforschen die wechselseitige Beziehung von Schaderregern und ihren Antagonisten und entwickeln Methoden, um diese im Pflanzenschutz einzusetzen.
Schaderreger und ihre natürlichen Gegenspieler interagieren auf vielfältige Weise und auf verschiedenen Ebenen miteinander: molekular, zellulär, organismisch und populationsdynamisch. Wir erforschen diese Ebenen der Interaktion. Die Aufklärung der Wirkmechanismen von Antagonisten und Naturstoffen ist die Grundlage jeder neuen Entwicklung von biologischen Pflanzenschutzstrategien.
Verfahrenstechnik
Die Wirksamkeit antagonistischer Mikroorganismen hängt in starkem Maße von der Art ihrer Produktion und Formulierung ab sowie davon, wie sie ausgebracht werden. Um das Potential dieser Mikroorganismen für den biologischen Pflanzenschutz zu evaluieren, erarbeiten wir für ausgewählte Mikroorganismen bzw. der gebildeten Stoffwechselprodukte Produktionsmethoden und Formulierungsverfahren.
Wir entwickeln angepasste Applikationsstrategien und befassen uns mit Fragen zur Optimierung der Umweltstabilität sowie Wirkungssicherheit. Diese Arbeiten stellen eine Schnittstelle zwischen Forschung, Produktion und Anwendung dar.
Endophyten im biologischen Pflanzenschutz
Verschiedene Pilze und Bakterien können als sogenannte Endophyten in Pflanzen leben, ohne dass sie krankmachende Symptome hervorrufen – im Gegenteil, sie vermitteln der Pflanze möglicherweise erhöhte Widerstandsfähigkeit.
Wir untersuchen daher, ob insektenpathogene Pilze und Bakterien als Endophyten in Kulturpflanzen etabliert werden können. Damit könnten sowohl schädliche Insekten als auch Pflanzenkrankheiten bekämpft werden. Zum Nachweis der Endophyten entwickeln wir sowohl mikroskopische als auch molekulare Methoden.
Molekulare Insektenpathologie und Bioinformatik
Für eine sichere Anwendung von Bakterien, Pilzen und Viren im biologischen Pflanzenschutz ist es unerlässlich, die verwendeten Mikroorganismen zu identifizieren und zu charakterisieren. Neben der Suche nach und dem Einsatz von spezifisch gewählten genetischen Markern, mit denen sich die Mikroorganismen unterscheiden lassen, entschlüsseln wir deren Erbgut mittels High Throughput Sequencing (HTS) Techniken. Die genetischen Informationen dienen der eindeutigen Identifizierung und Klassifizierung; diese Methoden haben eine zunehmend wichtige Bedeutung in Zulassungsverfahren von mikrobiellen Antagonisten.
Resistenzmanagement Apfelwicklergranulovirus CpGV
Durch den intensiven Einsatz des Apfelwicklergranulovirus (CpGV) im ökologischen Apfelanbau haben sich in verschiedenen Apfelanbaugebieten Europas Apfelwickler-Populationen entwickelt, die gegenüber kommerziellen Virus-Präparaten resistent sind. In jahrelangen molekularen Analysen und Kreuzungsexperimenten wurden vom JKI drei verschiedene Resistenztypen identifiziert und zahlreiche resistenzbrechende CpGV-Isolate charakterisiert, die bislang eine Lösung der Resistenzproblematik brachten.
In Kooperation mit Beratungsdiensten der Bundesländer führen wir weiterhin ein Resistenzmonitoring durch und entwickeln Methoden des Resistenzmanagements, um zu vermeiden, dass diese Resistenzen sich weiter etablieren und verbreiten.