Resistenzprotein entschlüsselt

19. Februar 2009, 20:18
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"Lr34" schützt Weizen vor Mehltau und Rostkrankheiten

Zürich - Forscher der Universität Zürich haben das Protein entschlüsselt, das Weizen resistent gegen Mehltau und Rostkrankheiten macht, wie sie in der online-Ausgabe der US-Wissenschaftszeitschrift Science berichten. Das Wissen über die molekulare Grundlage von "Lr34" soll nun für die Weizenzüchtung genutzt werden.

Pflanzenkrankheiten wie Mehltau, Braun-, Gelb- und Schwarzrost sind in der Landwirtschaft gefürchtet, weil sie Ernteausfälle in Millionenhöhe verursachen. Um sich vor diesen Krankheiten zu schützen, haben viele Pflanzen von sich aus effiziente Schutzmechanismen und Krankheitsresistenzen entwickelt. Diese Resistenzen schützen die Pflanze jedoch nur für eine gewisse Zeit, wie die Universität Zürich in einer Aussendung erläuterte. Innerhalb weniger Jahre hätten sich die Krankheitserreger, also Bakterien, Viren und Pilze, angepasst und könnten die Pflanze erneut befallen.

Dauerhafte Resistenz

Resistenzen, gegen welche die Erreger dauerhaft keine Chance haben, sind selten. Eines der wenigen bekannten Resistenzproteine ist "Lr34". "Lr" steht dabei für "Leaves Rost", den englischen Begriff für Rostkrankheiten, das Protein ist das 34., das von der Wissenschaft entdeckt wurde. Es ist das einzige bisher bekannte Protein, das eine Pflanze dauerhaft und gleich gegen mehrere Krankheiten resistent macht.

"Lr34" wird seit über 50 Jahren als Schutz vor Rostkrankheiten und Mehltau eingesetzt und wurde bereits in zahlreiche Weizensorten eingekreuzt. Gegenwärtig werden allein in Entwicklungsländern auf über 26 Millionen Hektaren Weizensorten angebaut, welche dieses Protein enthalten.

Molekulare Grundlage entschlüsselt

Laut Universität Zürich haben es Forscher des Institutes für Pflanzenbiologie in Zusammenarbeit mit australischen und mexikanischen Forschern nun geschafft, die molekulare Grundlage von "Lr34" zu entschlüsseln. Dabei stellten sie fest, dass "Lr34" Ähnlichkeit mit sogenannten PDR-Transport-Proteinen hat. Diese sitzen in der Zellmembran und stellen den Transport unterschiedlicher Substanzen sicher.

Dieses Wissen ist laut Universität Zürich ein fundamentaler Schritt, um dauerhafte Resistenzen zu verstehen. Nun wollen die Forscher herausfinden, weshalb sich Erreger nicht an "Lr34" anpassen können. Eine mögliche Erklärung ist, dass dieses Protein die Blätter etwas früher altern lässt und die Nährstoffe dabei von den Blättern in die Samen verlagert werden. Weil Mehltau und Rostpilze für die Nährstoffaufnahme auf ein lebendes Blatt angewiesen sind, könnte bei Pflanzen mit "Lr34" ein Engpass auftreten. (APA/sda)

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