Farnprodukte schützen Nutzpflanzen sicher
Farne: Sie sind die neuen Produzenten von Insektiziden. Foto: Albina, pixabay
(9.10.2023) Farne produzieren ein Protein, das Nutzpflanzen wirksam gegen Insekten schützt. Das haben Forscher des Saatgut- und Agrarchemieunternehmens Corteva Agriscience ↗ und der La Trobe University ↗ entdeckt.
"Die Strukturanalyse zeigt, dass dieses Protein, obwohl es von Pflanzen produziert wird, mehrere Merkmale mit sogenannten Cry-Proteinen gemeinsam hat, die in der Landwirtschaft häufig zur Insektenbekämpfung eingesetzt werden", sagt La-Trobe-Biochemikerin Marilyn Anderson.
Für Mais, Soja und Baumwolle
Die Schädlingsbekämpfung der weltweit wichtigsten Kulturpflanzen Mais, Soja und Baumwolle basiert auf Transgenen des Bacillus thuringiensis (Bt). Die Suche nach alternativen Lösungen wurde durch Befürchtungen motiviert, dass Schädlinge eine Resistenz gegen diese Proteine entwickeln könnten.
Die Entdeckung dieser Proteine verspricht die Entwicklung neuer Werkzeuge zur Bekämpfung von Insektenschädlingen, die die Lebensmittel- und Faserproduktion gefährden. Da sie anders wirken als die bisher genutzten Insektizide, könnten sie die Lösung für das Problem der Schädlingsresistenz sein. Sie schützen Nutzpflanzen vor allem vor Raupenfraß. Ihre Bezeichnung lautet "IPD113". Das Präparat wird von Pteris produziert. Das ist eine Pflanzengattung aus der Familie der Saumfarngewächse. Die 250 bis 300 Arten gedeihen überwiegend in tropischen und subtropischen Gebieten fast weltweit.
Ähnlich, aber nicht identisch
Die Proteine waren beim Einsatz gegen sechs der wichtigsten Schmetterlingsschädlinge von Mais und Sojabohnen sehr wirksam. Darüber hinaus waren Mais- und Sojabohnenpflanzen, die mit IPD113-behandelt worden waren, im Vergleich zu Kontrollpflanzen resistenter gegen Insektenschäden an Blättern, Stängeln und Ähren. Die Kristallstrukturanalyse dieser Proteine offenbarte eine überraschende Ähnlichkeit mit der Struktur bestimmter insektizider Bt-Proteine, obwohl sie aus Pflanzen und nicht aus Bakterien stammen.
Bemerkenswert ist den Experten nach, dass diesen Farnproteinen eine Domäne (oder ein Teil) fehlt, die typischerweise in Bt-Proteinen vorhanden ist, die Wirksamkeit jedoch erhalten bleibt. Zu den Vorteilen des neuen Proteins gehört, abgesehen davon, dass sie die Schädlingsresistenz austricksen, dass Farne leichter und kostengünstiger zu kultivieren sind als bakterielle Proteinproduzenten wie Bt.
(pte)