Wissenschaftler erschließen die molekulare Abwehr der Alpenbäume

Forscher haben einen Weg gefunden, um eine Krankheit zu bekämpfen, die jedes Jahr Tausende Hektar Alpenwälder bedroht.

Nadelblasenrost führt dazu, dass Fichtennadeln vergilben und herausfallen, was zu einer deutlichen Verringerung des Wachstums führt.

Wissenschaftler in Österreich haben einen natürlichen Abwehrmechanismus freigeschaltet, mit dem die Art den potenziell tödlichen Erreger abwehren kann.

Die Ergebnisse wurden im BMC Genomics Journal veröffentlicht.

Krankheiten sind eine der größten Bedrohungen für Bäume auf der ganzen Welt, insbesondere in einer sich erwärmenden Welt, in der viele Organismen in einer Umgebung leben, in der sie zunehmend unter Stress stehen.

Es wird allgemein vorausgesagt, dass invasive Krankheitserreger und die Insekten, die sie verbreiten können, in einer Welt des Klimawandels gedeihen werden.

In evolutionärer Hinsicht entwickelten sich schädliche Krankheitserreger zusammen mit den Versuchen der Pflanzen, sich selbst zu schützen, was zu einem jahrtausendelangen Kalten Krieg zwischen biologischen Reichen führte.

Es ist ein natürlicher Abwehrmechanismus, mit dem ein Team von Wissenschaftlern ein System zum Schutz der Fichte vor Nadelblasenrost entwickelt hat.

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Baumauswahl

"Unsere Forschung zielt darauf ab, diese Krankheit einzudämmen und den molekularen Abwehrmechanismus von Fichte gegen Nadelblasenrostinfektion aufzudecken", erklärte Co-Autor Carlos Trujillo Moya, ein Forscher des Österreichischen Forschungszentrums für Wälder.

Dr. Trujillo Moya und Kollegen haben weiterhin Fichten in den Bergen Österreichs überwacht, sodass das Team Bäume auswählen kann, die anscheinend resistent gegen die Krankheit sind.

Aus diesen Bäumen konnte das Team Klone generieren und anschließend die Gene sowie die Produktion von chemischen Abwehrverbindungen untersuchen.

Dr. Trujillo Moya sagte gegenüber BBC News, dass Bäume, die einen Widerstand gegen den Nadelblasenrost zeigten, sich über eine "Überempfindlichkeitsreaktion" verteidigten.

"Dieser Abwehrmechanismus besteht in der Herstellung einer komplexen Artillerie von Proteinen und chemischen Verbindungen, die den Pilz in den befallenen Blättern isolieren", erklärte er.

"Der infizierte Teil des Blattes stirbt auf kontrollierte Weise ab und verhindert so, dass sich der Pilz im Rest des Baumes ausbreitet.

"Diese Reaktion tritt zwei bis drei Wochen nach der Infektion auf und dauert mindestens einen Monat."

Das Team sagte, dass die Ergebnisse "enorme Fortschritte" bei der Auswahl von Fichten aufgrund ihrer Resistenz gegen den Nadelballer-Rost-Erreger darstellten (Chrysomyxa Rhododendron).

"Unsere Ergebnisse ermöglichen es, resistente Klone besser zu identifizieren und die Einrichtung von Wiederbepflanzungsprogrammen zu fördern, indem ausgewählte Bäume verwendet werden, die auf der effektivsten Reaktion auf eine überempfindliche Abwehr basieren", stellte Dr. Trujillo Moya fest.

Abschließend sagte er, dass diese Forschung dazu beiträgt, eines der Hauptprobleme bei der ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeit alpiner Ökosysteme anzugehen.