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JKI-Dossenheim beteiligt an PENTA-RESIST-Projekt zur Eindämmung der Zuckerrübenkrankheit Syndrome Basse Richesse – Förderbescheide übergeben

Gesunder Zuckerrübenbestand © A. Littmann/JKI
Gesunder Zuckerrübenbestand © A. Littmann/JKI
Die heimische Schilf-Glasflügelzikade Pentastiridius leporinus überträgt die Bakterien-Krankheit der Zuckerrübe, das Syndrome Basse Richesse © Rostas/Uni Göttingen
Am 10.5.21 übergab der Parlamentarische Staatssekretär im BMEL Uwe Feiler die Förderbescheide seines Ministeriums an die Partner des PentaResist-Projekts © BMEL

Heute (10.05.21) überreichte der Parlamentarische Staatssekretär im BMEL Uwe Feiler die Förderbescheide seines Ministeriums an die Partner des PENTA-RESIST-Projektes, darunter auch Dr. Jürgen Gross vom JKI-Standort Dossenheim. In dem Projekt werden die Möglichkeiten erforscht, die neuartige Bakterien-Krankheit der Zuckerrübe, das so genannte Syndrome Basse Richesse (SBR), einzudämmen. Das Bakterium Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus, ein eingeschleppter Quarantäneschadorganismus, wird von der heimischen Schilf-Glasflügelzikade Pentastiridius leporinus beim Saugen an den Pflanzen übertragen. Die Bakteriose verursacht eine Reduktion des Zuckergehaltes in der Zuckerrübe. 2020 hat sich die mit SBR infizierte Zuckerrübenfläche deutschlandweit gegenüber dem Vorjahr auf jetzt 40.000 Hektar verdoppelt. Eine direkte Bekämpfung des Bakteriums und seines Überträgerinsektes ist noch nicht möglich. Hier setzen die Projektpartner mit ihrer Forschung an. Dabei verfolgen sie folgende Ziele:

  • Etablierung eines vom Vektorinsekt unabhängigen Übertragungssystems für das Bakterium auf Zuckerrüben basierend auf der parasitischen Pflanze Cuscuta spp. als Überträger (Beitrag des JKI-Dossenheim).
  • Identifizierung von SBR-Toleranz und/oder -Resistenz in Kulturformen der Rübe Beta vulgaris subsp. vulgaris etwa in Zuckerrübensorten, Rote Beete und Mangold mit Hilfe der neuen vektorunabhängigen Übertragung des Bakteriums.
  • Charakterisierung des Findungsverhaltens der Zikade für ihre Wirtspflanzen und Identifizierung von Wirtspräferenzen hinsichtlich verschiedener Kulturformen der Rübe.
  • Identifizierung flüchtiger Substanzen aus gesunden und infizierten Zuckerrübenpflanzen, die eine attraktive Wirkung auf die erwachsenen Insekten ausüben als Grundlage für Lockstoff-basierte Monitoring- und Bekämpfungsstrategien (Beitrag des JKI-Dossenheim).
  • Identifizierung von Beta-vulgaris-Kulturformen mit Toleranz- bzw. Resistenzeigenschaften gegen die an den Wurzeln saugenden Nymphen.
  • Charakterisierung der Symbiose zwischen dem eingeschleppten Bakterium und seinem heimischen Vektorinsekt hinsichtlich der Frage, ob befallene Zuckerrüben bessere und attraktivere Wirte für adulte und juvenile Schilf-Zikaden darstellen. (Beitrag des JKI-Dossenheim)

Am Julius Kühn-Institut (JKI) in Dossenheim hat die Erforschung flüchtiger Komponenten, die von Pflanzen abgegeben werden und Insekten beim Auffinden und Erkennen der richtigen Wirtspflanze helfen, eine lange Tradition. So konnte die am PENTA-RESIST-Projekt beteiligte Arbeitsgruppe von Dr. Jürgen Gross erstmals zeigen, dass obligat parasitische Bakterien die Blattdüfte von Pflanzen verändern und damit das Verhalten ihres Vektors manipulieren. Auf diese Weise sorgen sie dafür, dass befallene Pflanzen eine stärkere Anziehungskraft auf die übertragenden Insekten ausüben als gesunde Pflanzen. „Das soll nun auch für das System Zuckerrübe, SBR-verursachendes Bakterium und Schilf-Glasflügelzikade erforscht werden, erklärt Dr. Jürgen Gross. Dabei will er die chemische Zusammensetzung der Blattdüfte mittels Gaschromatographie mit gekoppelter Massenspektrometrie analysieren. Zudem haben Forscher am JKI zur Phytoplasmenübertragung von Wirts- auf Modellpflanzen das Cuscuta-Verfahren entwickelt. Das soll nun auch eingesetzt werden, um das Bakterium auf diverse Wirtspflanzen zu übertragen und so herauszufinden, ob im Genpool der Zuckerrübe bereits Resistenzen oder Toleranzen gegenüber dem Bakterium vorhanden sind. Nicht zuletzt wurde am JKI ein Verfahren etabliert, mit dem sich die zeitlich abhängige Saugaktivität der Nymphen-Stadien von Insekten in verschiedenen Pflanzengeweben mittels Elektropenetrographie messen lässt. „Mit dieser Methode kann eine mögliche Toleranz von Rübengenotypen gegen saugende Zikadennymphen bestimmt werden“, erklärt Gross.

Hintergrundinfo zum PENTA-RESIST Forschungsvorhaben

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Projekt drei Jahre lang mit insgesamt rund 600.000 Euro, weitere 100.000 Euro werden durch Arbeiten der beteiligten Saatzuchtunternehmen beigesteuert. Koordiniert wird das Projekt von der Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi). Beteiligt sind neben dem JKI (Fachinstitut für Pflanzenschutz in Obst- und Weinbau) auch die Universität Göttingen, hier die Forschenden der Abteilung Agrarentomologie.

Hier geht es zur PI des Projektpartner Uni Göttingen

https://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?id=6257

Hier geht es zur PI des BMEL

https://www.bmel.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2021/083-penta-resist.html