Unsere Kulturpflanzen können durch zahlreiche Viren, Bakterien, Pilze und Nematoden geschädigt werden. Die Schaderreger sind genetisch sehr variabel. Wie entstehen neue Varianten und wie breiten sie sich aus? Welche Faktoren begünstigen diese Prozesse? Wie können neue aggressive Varianten der Schaderreger frühzeitig erkannt werden? Zu diesen Fragen liefert das Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Antworten.

Es liegt in der Natur von Viren, Bakterien, Pilzen und Nematoden sich zu verändern. In Abhängigkeit von der Wirtspflanze und Umwelt können sich neu entstandene Varianten in einzelnen Populationen durchsetzen und unter geeigneten Bedingungen auch über größere Entfernungen epidemisch ausbreiten. Nutzpflanzen reagieren auf den Befall mit Pathogenen zumeist mit Ertragseinbußen und verminderter Produktqualität. Sie können sogar gänzlich absterben. Oft können neue Varianten der Schaderreger das Abwehrsystem der Kulturpflanzen überlisten. Andere Varianten werden resistenter gegen ein Pflanzenschutzmittel. Wiederum andere passen sich besser an ihre Überträger oder Zwischenwirte an.

Wir untersuchen die biologische und genetische Variabilität von Schaderregern sowie ihre Diversität innerhalb der jeweiligen Art. Wir wollen verstehen, wie und durch welche Mechanismen sich Schaderreger verändern und wie schnell sie dies unter den Bedingungen in der modernen Landwirtschaft tun.

• Viren haben ein besonders variables, aber auch vergleichsweise kleines Genom, dessen Sequenz sich heute schnell bestimmen lässt. Wie hängen neu erworbene biologische Eigenschaften mit den genetischen Veränderungen zusammen?
• Bakterien können mobile genetische Elemente als Träger von Virulenzfaktoren untereinander austauschen und so neue Eigenschaften erwerben. Wodurch wird das begünstigt?
• In jüngster Zeit haben sich bestimmte Schadpilze in Deutschland deutlich ausgebreitet. Ist das eine Folge des Klimawandels oder neuer Varianten dieser Pilze?
• Pflanzenparasitäre Nematoden nutzen Effektoren, um Wirtspflanzen anzugreifen. Wie haben sich ihre Effektoren verändert, wenn die Nematoden auch resistente Pflanzen befallen können?

Unsere Forschungsergebnisse zur Variabilität und Diversität von Schaderregern sollen die Entwicklung leistungsfähiger und hochspezifischer Diagnosemethoden ermöglichen. Dies ist eine Grundvoraussetzung, um durch geeignete Maßnahmen Pflanzen vor Krankheiten und Schädlingen schützen zu können. Die Ergebnisse sind weiterhin Grundlage für eine nachhaltige Resistenzzüchtung von Kulturpflanzen. Ebenso unverzichtbar sind sie, um effektive umweltfreundliche Bekämpfungsverfahren sowohl für den integrierten als auch den ökologischen Pflanzenbau zu erarbeiten. Neue Varianten von Schaderregern frühzeitig zu erkennen, trägt zu einer vorausschauenden Politikberatung bei.