Am Blattgrün kranke Nutzpflanzen erkennen

Die Abbauprodukte des Blattgrüns wollen Nord- und Südtiroler Wissenschaftler nutzen, um frühzeitig den Befall von heimischen Obstbäumen und Weinreben mit schädlichen Mikroorganismen festzustellen. Dieser neue Ansatz soll die Grundlage für ein Werkzeug schaffen, mit dem Landwirte den Zustand von Pflanzen im Feld einfach und rasch beurteilen können.
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Bild: Infizierte Rebe wie hier am Hausanger des Versuchszentrums Laimburg sollten schon frühzeitig erkannt werden. (Foto: Cecilia Mittelberger)

Die in Nord- und Südtirol wichtigen Kulturpflanzen Apfel, Marille und Zwetschke können von Bakterien befallen werden. Die daraus resultierenden Pflanzenkrankheiten wie Apfeltriebsucht und Steinobstvergilbung verursachen große wirtschaftliche Schäden. Ähnliches gilt für den Wein, der vor allem in Südtirol eine bedeutende Rolle spielt und bei dem Mikroorganismen ebenfalls Vergilbungskrankheiten auslösen können. Ein gemeinsames Symptom dieser Pflanzenkrankheiten ist ein frühes Vergilben der Blätter. Ähnlich wie bei der herbstlichen Verfärbung der Blätter, ist dies ein Zeichen für den Abbau des Blattgrüns (Chlorophyll). Diese Ähnlichkeit wollen Forscher der Universität Innsbruck und des Land- und Forstwirtschaftlichen Versuchszentrums Laimburg in Südtirol nutzen, um neue Wege zur Früherkennung von erkrankten Pflanzen zu erschließen. „Derzeit ist ein eindeutiger Nachweis nur mit aufwändigen molekularbiologischen Methoden möglich oder anhand der Symptome, die aber oft erst mehrere Jahre nach der Infektion auftreten“, erklärt Dr. Michael Oberhuber, Direktor des Versuchszentrums Laimburg.

Komplexe Abbauprozesse

„Wir haben die Mechanismen des Chlorophyll-Abbaus während der Herbstfärbung und bei der von Schädlingen ausgelösten Vergilbung verglichen“, sagt Prof. Bernhard Kräutler vom Institut für Organische Chemie an der Universität Innsbruck. Seine Arbeitsgruppe gilt international als Vorreiter bei der Erforschung des Chlorophyll-Abbaus und kann heute schon sehr geringe Mengen von Abbauprodukten im Labor nachweisen. Bei ihren Untersuchungen haben die Forscherinnen und Forscher nun festgestellt, dass in kranken Pflanzen generell weniger Chlorophyll vorhanden ist und dass dessen Abbau auch wesentlich früher einsetzt als bei gesunden Pflanzen. Allerdings sind die beim Chlorophyll-Abbau entstehenden Produkte deutlich vielfältiger als bisher angenommen, und neue, bisher unbekannte Abbauprodukte treten dabei auf. „Dies macht die Aufgabe für uns sehr komplex und wirft auch viele neue wissenschaftliche Fragen auf“, sagt Prof. Kräutler.

Die Projektpartner mit interessierten Zuhörern: Prof. Bernhard Kräutler, DI Andreas Tschöll vom Amt der Tiroler Landesregierung, Dr. Michael Oberhuber und DI Klemens Böck vom Agrarmarketing Tirol.
Die Projektpartner mit interessierten Zuhörern: Prof. Bernhard Kräutler, DI Andreas Tschöll vom Amt der Tiroler Landesregierung, Dr. Michael Oberhuber und DI Klemens Böck vom Agrarmarketing Tirol.

Einfaches Werkzeug als Ziel

Welches der Abbauprodukte des Chlorophylls für das Vorhaben geeignet ist, müssen die Wissenschaftler erst noch herausfinden. Wenn sich die Hypothese der Forschungspartner aber bestätigt, könnten diese als Biomarker für den Befall heimischer Nutzpflanzen durch mikrobielle Schädlinge dienen. Die Abbau-Produkte könnten dann die Grundlage für die frühzeitige Erkennung der Krankheiten bilden. „Ein Fernziel unser Forschungen ist es, den Landwirten auf dem Feld ein einfaches Werkzeug in die Hand zu geben, mit dem sie den Pflanzensaft aus den Blättern analysieren und so sehr viel früher als bisher kranke Pflanzen identifizieren können“, sagt Dr. Oberhuber vom Versuchszentrum Laimburg. Eine solche Technologie hilft nicht nur einheimischen Bauern, sondern würde wohl weltweit auf großes Interesse stoßen.

Finanziell gefördert wurde diese Pilotstudie vom Europäischen Fonds für Regionalentwicklung im Rahmen eines Interreg-IV-Italien Österreich-Projekts. Ein Nachfolgeprojekt zur weiteren Erforschung des Chlorophyll-Abbaus in kranken Pflanzen ist bereits beantragt.