Entdeckung der pflanzlichen Immunantwort könnte Pestizideinsatz reduzieren

Forscher der Universität Jena haben einen universellen Mechanismus in pflanzlichen Immunantworten entdeckt, der zur Entwicklung resistenterer Nutzpflanzen und zur Reduzierung des Pestizideinsatzes führen könnte. Das Team um Dr. Alexandra Furch identifizierte zwei verschiedene Arten von elektrischen Wellen, die Pflanzen verwenden, um sowohl lokale als auch systemische Abwehrmechanismen gegen bakterielle Angriffe auszulösen. Die in Science Advances veröffentlichte Studie beschreibt, wie Pflanzen wie Arabidopsis thaliana und Vicia faba Signale vom Ort des Bakterienkontakts über chemische und elektrische Signale übertragen. Diese Signale lösen die Freisetzung von Kalziumionen aus, die eine Kettenreaktion auslösen. Das Team entdeckte schnell bewegende Aktionspotentiale und langsamere Variationspotentiale, die jeweils unterschiedliche Reaktionen auslösen. Die langsameren Potentiale führen dazu, dass Verschluss-Proteine vorübergehend Gefäßbahnen blockieren, während die schnelleren Aktionspotentiale die systemische Immunabwehr der Pflanze aktivieren und die Produktion von Jasmonat und reaktiven Sauerstoffspezies erhöhen. Diese Entdeckung könnte die Entwicklung von Nutzpflanzen mit verbesserter natürlicher Resistenz ermöglichen und die Abhängigkeit von chemischen Pestiziden verringern, insbesondere da der Klimawandel zur Entstehung neuer Pflanzenpathogene führt.