Da ist noch immer der Wurm drin

Resistent gegen biologische Pflanzenschutzmittel

Die Larve des Apfelwicklers bohrt sich durch den Apfel in Richtung Kerngehäuse und frisst es samt Samen auf. Der Kot wird aus dem spiralförmigen Gang nach außen transportiert und sieht aus wie Mehl. Gegen diesen Schädling nutzt der ökologische Landbau das Apfelwicklergranulovirus (CpGV), dass die Larven gezielt abtötet. Doch seit 2005 mehren sich die Beobachtungen, dass der Apfelwickler resistent ist gegen das Virus. Solange neue Virusstämme gefunden werden, die auch den resistenten Schädling beseitigen, ist das Problem noch lösbar. Doch erst jetzt haben Forscher im Julius Kühn-Institut (JKI) die Resistenzwirkung aufklären können und zeigen, warum im Apfel noch immer der Wurm drin ist. Das Wissen um die Resistenz ist Voraussetzung für eine gezielte Durchbrechung. Das Virus selbst zeigt eine Variation im Stamm CpGV-M im Gen 38 und bewirkt die Resistenz in der Larve.

Mittel im ökologischen Obstbau

Die ökologische Landwirtschaft muss mit deutlich weniger Mitteln auskommen als die konbentionellen Kollegen. Sollte hier ein Mittel unwirksam werden, dann ist das verhältnismäßig bedeutsamer [1]. Das CpGV ist besonders umweltschonend und bekommt die Zulassung für den Ökolandbau. Die resistenten Larven hingegen zeigen eine bis 100.000-fache geringere Empfindlichkeit gegen das Virus und sind der erste Fall von Resistenzbildung in der biologischen Landwirtschaft. Das JKI hat zusammen mit dem Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum in Rheinland-Pfalz (DLR) neue Stämme entwickelt. Doch Prof. Johannes Jehle vom JKI ließ es keine Ruhe, nicht zu wissen, warum CpGV versagt: „Immerhin sind Mittel mit dem insektenspezifischen Virus zur Bekämpfung des Apfelwicklers in 34 Ländern weltweit registriert. Nachdem wir die Genome mehrerer CpGV-Stämme, die gegen resistente Apfelwickler wirksam sind, vollständig sequenziert und mit dem Genom des unwirksamen Virusstamms CpGV-M verglichen hatten, erhärtete sich der Verdacht, dass die Resistenz der Apfelwicklerlarven mit dem Gen pe38 des Virus in Verbindung steht.“

Der unwirksame Virus hatte zusätzliche 24 Nukleotide eingebaut, die in den wirksamen Stämmen nicht vorhanden sind. Allerdings ist noch unklar, welche genetischen Anpassungen die Larven durch die neuen Nukleotide vollzogen haben. Doch haben das JKI und der DLR jetzt ein Referenzsystem, um gezielt wirksame Viren gegen den Apfelwickler zu finden.

Granuloviren

Sie gehören zu den rund 50 Arten der Baculoviren, die sich nahezu ausschließlich in ihrem Wirtsinsekt oder einem sehr nahen Verwandten entwickeln können. Damit sein sie äußerts wirtsspezifisch und gefährden keine anderen Organismen. Deshalb machen sie im ökologischen Pflanzenschutz Karriere. Die Viren werden auf die Blätter gesprüht, wo sie von den Larven aufgenommen werden. Dieser Mechanismus ist seit den 1990er Jahren bekannt. CpGV-Präparate sind in 34 Ländern registriert.

Lesestoff:

Gebhardt, M., Eberle, K.E., Radtke, P. and Jehle, J.A., Baculovirus resistance in codling moth is virus-isolate dependent and the consequence of a mutation in viral gene pe38, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) (2014), Online Edition DOI: 10.1073/pnas.1411089111, www.pnas.org

[1] Herausforderung Pflanzenschutz im Ökolandbau

Roland Krieg; Foto: Sabine Asser-Kaiser (DLR Rheinland-Pfalz)