Ein Gen für alle Fälle
Wie die Pilzresistenz im Weizen funktioniert
Ihre Namen sind farbenfroh, ihre Wirkung ist verheerend: Braunrost, Gelbrost, Schwarzrost und Mehltau verursachen jährlich weltweit erhebliche Ernteverluste bei Weizen. Die Zucht neuer, resistenter Getreidesorten kann dabei oft kaum mit der Anpassungsfähigkeit der Krankheitserreger aus dem Pilzreich mithalten. Zu schnell überwinden sie die Widerstände, die Züchter den Pflanzen mit auf den Weg geben. Allerdings gibt es auch Ausnahmen:
Das Gen Lr34 beispielsweise schützt seit über 50 Jahren zuverlässig vor den oben genannten Pilzerkrankungen und wurde darum in zahlreiche Weizensorten eingekreuzt. Erst jetzt jedoch konnten Wissenschaftler aus Zürich gemeinsam mit mexikanischen Kollegen Hinweise auf die Wirkung von Lr34 gewinnen. Ihren Untersuchungen zufolge gehört das Gen zur Familie der ABC-Transporter. Es kodiert ein Transmembranprotein, das vermutlich ein Substrat in das Zellinnere oder aus diesem heraus transportiert. Noch ist unklar, wie das Protein vor Pilzerkrankungen schützt und wieso sich die Erreger nicht daran anpassen können. Eine mögliche Ursache: Die Resistenz vermittelnden Allele von Lr34 verursachen eine vorzeitige Blattalterung. Dabei werden die Nährstoffe vom Blatt in die Ähren verlagert. Rostpilze und Mehltau sind aber als biotrophe Pilze zur Nährstoffaufnahme auf eine lebende Wirtspflanze angewiesen. Möglicherweise gedeihen sie auf alternden Blättern schlechter. Die Schweizer Wissenschaftler hoffen, weitere Erkenntnisse über kurzfristige und dauerhafte Resistenzfaktoren zu gewinnen und für die Züchtung neuer resistenter Getreidesorten einsetzen zu können.
aid, Dr. Margit Ritzka