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Invertebratenpathogene Bakterien und Pilze

Insektenpathogener Pilz Cordyceps fumosorosea auf Naehrmedium
Insektenpathogener Pilz Cordyceps fumosorosea auf Naehrmedium

Bakterien: Verschiedene Stämme des ubiquitär vorkommenden insektenpathogenen Bakteriums Bacillus thuringiensis (B.t.) sind derzeit die bedeutendsten Mikroorgansimen für den biologischen Pflanzenschutz. B.t. ist ein grampositives sporenbildendes Bakterium. Während der Sporulationsphase wird ein kristallines Protein, das sogenannte delta-Endotoxin gebildet. Dieses wird nach Aufnahme durch empfindliche Insektenlarven in deren Darm enzymatisch aktiviert, was eine Lyse der Darmzellen und ein Absterben der Larven bewirkt. Die drei wichtigsten Insektengruppen, gegen deren Schadlarven B.t.-Stämme eingesetzt werden, sind Lepidopteren, Dipteren und Coleopteren. Wir befassen uns mit der Anwendung dieses Bakteriums sowie mit Untersuchungen zu dessen Verbleib in der Umwelt.

Invertebratenpathogene Pilze sind mannigfaltig in ihrem Vorkommen und in ihrer Wirkung. Derzeit beschränkt sich aber ihre Nutzung für den biologischen Pflanzenschutz auf wenige Gattungen, wie z.  B. auf die Gattungen Isaria (früher Paecilomyces), Beauveria, Metarhizium und Lecanicillium (früher Verticillium). Der Wirkungsmechanismus ist bei diesen Pilzgattungen sehr ähnlich: Wenn Pilzsporen in Kontakt mit einem Wirtsinsekt kommen, wachsen sie aus, und Hyphen durchdringen die Cuticula. Anschließend entwickelt der Pilz sich im Inneren des Insektes und nach einigen Tagen kommt es zum Tod des Insektes. Bei ausreichender Feuchtigkeit wächst nun der Pilz aus dem Insekt heraus und sporuliert auf der Insektenoberfläche. Anschließend kann es durch die gebildeten Sporen zu Sekundärinfektionen kommen. Für uns ist es wichtig, den Infektionsmechanismus, deren hohe Wirtsspezifität sowie deren Verbleib in Agrar-Ökosystemen besser zu verstehen, um diese Pilze gezielt für den biologischen Pflanzenschutz zu nutzen.

Wichtige Projekte

  • BioEntosource
  • MykoNem
  • IPM-4-Citrus

Personen
Dr. Dietrich Stephan
Tanja Bernhardt
Maximilian Paluch
Nushrat Harun Antara