Bern, Switzerland
February 16, 2015
Berner Forschende identifizierten im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Universität Neuchâtel einen Duftstoff, der Maispflanzen als Warnsignal für einen bevorstehenden Schädlingsbefall dient.
Pflanzen können zwar nicht sprechen, aber sie können Duftstoffe abgeben, um mit ihrer Umwelt zu kommunizieren. Angeführt vom Berner Pflanzenforscher Matthias Erb ist es einem Forscherteam gelungen, einen wichtigen Teil dieser Duftstoffsprache zu entschlüsseln. Die Forschenden konnten zeigen, dass die Substanz Indol als Warnruf dient. Dieser ermöglicht es Pflanzen, sich gegen einen Angriff von Schadinsekten zu wappnen.
Ein mysteriöses Signal
Die Forschenden wurden aufgrund des speziellen Verhaltens der Maispflanzen auf Indol aufmerksam. Maisblätter produzieren die Substanz nur nach Schädlingsbefall. Bereits drei Stunden nachdem Schädlinge die Maispflanze befallen haben, riechen Pflanzen nach Indol. Andere Abwehrsubstanzen und Duftstoffe werden erst einige Stunden später aktiviert.
«Dieses Muster hat uns auf die Idee gebracht, dass Pflanzen Indol als schnelles, spezifisches Warnsignal benutzen könnten», sagt Ted Turlings, Professor in Chemischer Ökologie der Universität Neuchâtel und Co-Leiter der Studie. Man wusste zwar schon lange, dass Pflanzen Warnsignale senden und empfangen können. In den wenigsten Fällen konnte man indessen die entsprechenden Duftstoffe identifizieren.
Pflanzen führen Selbstgespräche
«Pflanzen senden das Warnsignal nicht nur an die Umwelt, sondern warnen damit auch ihre eigenen Blätter», erklärt Matthias Erb, Assistenzprofessor am Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern. «Sie führen sozusagen ‹Selbstgespräche›.» Das Warnsignal löst bei der Maispflanze Prozesse aus. Sie aktiviert ihre Immunantwort schneller und stärker sobald der Schädling anfängt zu fressen.
Dieses Phänomen kann Pflanzen deutlich resistenter machen gegen Schadinsekten. «Eine Verstärkung der Indol-Produktion könnte die natürliche Schädlingsresistenz von Mais erhöhen und so einen direkten Beitrag zur umweltgerechten landwirtschaftlichen Produktion leisten», so Erb.
Angaben zur Publikation:
Erb, M., Veyrat, N., Robert, C.A.M., Xu, H., Frey, M., Ton, J., Turlings, T.C.J., Indole is an essential herbivore-induced volatile priming signal in maize (in press), Nature Communications
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