Studie erklärt, wie ein Pilz Pflanzen hilft, nachhaltig mehr Eisen aufzunehmen

Nach der Überprüfung seines Potenzials als Mittel zur biologischen Schädlingsbekämpfung entschlüsselte ein Team an der Universität von Cordoba die Mechanismen, die der entomopathogene Pilz Metarhizium brunneum verwendet, um die Eisenaufnahme in Melonen und Gurken zu erhöhen

Vor dem Hintergrund des klimatischen Notstands, in dem öffentliche Vorschriften und Strategien zunehmend darauf abzielen, die Umweltauswirkungen der chemischen Synthese von Pflanzenschutzmitteln zu verringern, ist die Entwicklung neuer Düngestrategien und biologischer Bekämpfungsmittel auf der Basis von Naturprodukten für den Übergang zu einer nachhaltigen Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung. Somit sind entomopathogene Pilze zu einem wirksamen Werkzeug bei der Umstellung auf eine umweltfreundlichere Landwirtschaft geworden.

Entomopathogene Pilze (Mikroorganismen, die Schadinsekten Krankheiten zufügen) fungieren als wirksames Mittel zur biologischen Bekämpfung, ein Potenzial, das die UCO Agricultural Entomology Unit in einem nachhaltigen Produkt zur Bekämpfung von Olivenfliegen nutzen konnte. Diese Mikroorganismen haben noch eine weitere Funktion: Sie helfen den Pflanzen, mit Nährstoffmängeln, wie Eisenmangel, fertig zu werden, und kurbeln so ihre Produktion an.

Mit dem Ziel, die Vorteile entomopathogener Pilze bei der Nährstoffaufnahme zu verstehen, haben Forscher der Exzellenzeinheit María de Maeztu – Abteilung für Agronomie am UCO (DAUCO) Fabián García, Enrique Quesada, María José García und Meelad Yousef erstmals beschrieben , die Mechanismen, die Metarhizium brunneum EAMa 01/58-Sustrain verwendet, um Pflanzen zu ermöglichen, ihren Eisengehalt zu erhöhen.

Nach dem Vergleich von drei Stämmen der Pilze Beauveria bassiana und Metarhizium brunneum stellten sie fest, dass M. brunneum EAMa 01/58-Su derjenige war, der der Pflanze das meiste Eisen zur Verfügung stellte. Anschließend untersuchten sie, welche Eisenmangelreaktionen der Pilz auslöst. „Wir haben verifiziert, dass es die beiden Hauptgene zur Aufnahme von Eisen induziert. Wir könnten sagen, dass es Pflanzen effizienter macht, Eisen aus dem Boden zu absorbieren“, erklärte die Forscherin María José García.

Diese Mikroorganismen helfen Pflanzen auf zwei Arten bei der Aufnahme von Eisen: direkt und indirekt. „Die direkten Mechanismen sind der Teil auf molekularer Ebene, die von den Genen vorgenommenen Veränderungen, die diese Mikroorganismen veranlassen, die Pflanze mit mehr Eisen zu versorgen; während der indirekte Weg stattfindet, wenn sie sich im Boden befinden, ohne die Reaktion der Pflanze zu beeinträchtigen, einfach weil Eisen für die Pflanze besser verfügbar ist, wenn es im Boden ist“, bemerkte der Forscher Meelad Yousef.

In dieser Studie, die an Gurken und Melonen durchgeführt wurde, Frucht der Synergie zwischen den Gruppen Pflanzenphysiologie und Agrarentomologie, wurde festgestellt, dass die Pflanze vom ersten Tag an, an dem die Lösung mit entomopathogenen Pilzen angewendet wird, beginnt, Reaktionen auf Eisenmangel zu induzieren, Dies ist in Spanien sehr wichtig, wo kalkhaltige Böden (die es den Pflanzen erschweren, Eisen aufzunehmen) sehr häufig vorkommen.

Auf diese Weise wird dem aus diesem Stamm entwickelten Bioinsektizid ein Mehrwert verliehen. Die Verwendung dieses Produkts gegen wichtige Schädlinge, die diese Pflanzen befallen, wie Blattläuse und Weiße Fliege, ist sehr wirksam und nachhaltig (da es aus diesen Mikroorganismen hergestellt wird, schadet es der Umwelt nicht). Und jetzt rühmt es sich auch eines zusätzlichen Vorteils, der durch diese Studie bestätigt wurde: Es fördert die Aufnahme von Eisen, sodass die Erzeuger die chemische Düngung reduzieren können (Reduzierung von Kosten und Umweltschäden).

Diese Arbeit erweitert das Wissen über ein biologisches Schädlingsbekämpfungsmittel, das nachweislich auch dazu beiträgt, dass Pflanzen Eisen effizienter aufnehmen, und Lösungen für die große Herausforderung der Landwirtschaft bietet: die Minimierung des Einsatzes von chemischen Syntheseprodukten, die einen negativen Fußabdruck auf die Umwelt haben .

Die Forschung ist veröffentlicht in der Zeitschrift für Pilze.