Während eine Blaubeere mit einer Pilzinfektion bei den meisten Menschen im Kompostbehälter landen würde, war sie für ein Forscherteam in den USA ein Schlüssel zur Bekämpfung des nicht nachhaltigen Einsatzes von Insektiziden.
In einer neuen Studie veröffentlicht in SchädlingsbekämpfungswissenschaftDas Team untersuchte, wie Blaubeeren, die mit einem bestimmten Pilz, Colletotrichum fioriniae, infiziert sind, Gerüche abgeben, die die Tüpfelflugelfliege abwehren – eine Fruchtfliege, die Beeren und Kirschen zerstörerisch schädigt. Indem sie das abstoßende Aroma des Pilzes nachahmten, konnten sie die Fliegen dazu verleiten, gesunde Früchte als infiziert wahrzunehmen.
Das Ergebnis? Eine alternative Schädlingsbekämpfungsmethode, die das Verhalten von Insekten manipulieren und den Einsatz von Insektiziden reduzieren kann – ohne dass eine Pilzinfektion erforderlich ist.
Der Gefleckte Drosophila (Drosophila suzukii) ist ein berüchtigter Schädling, der eine erhebliche Bedrohung für dünnschalige Früchte darstellt und den Erzeugern weltweit erhebliche wirtschaftliche Verluste verursacht.
„D. suzukii ist sehr schwer zu bekämpfen, da der Großteil ihres Lebenszyklus im Inneren von Früchten stattfindet, wo sie vor chemischen Sprays geschützt sind und nur die fliegenden erwachsenen Insekten als potenzielle Ziele für Insektizide übrig bleiben“, erklärte Caitlin Rering vom US-amerikanischen Ministerium für Landwirtschaft und einer der Hauptautoren der Studie.
„Die Fliegen sind auch zu exponentiellem Wachstum fähig, sobald der Befall beginnt. Ein einzelnes weibliches D. suzukii kann in seinem Leben über 350 Eier produzieren, und jedes Ei kann sich in nur 10 Tagen zu einem Erwachsenen entwickeln“, fügte sie hinzu.
Dieses starke Wachstum bedeutet, dass Landwirte derzeit beim Pflanzenschutz auf den aggressiven Einsatz von Pestiziden angewiesen sind, was zu einer Kontamination der Umwelt und der Förderung von Insektizidresistenzen führt. Die Arbeit von Rering und dem Team trägt daher zum dringenden Bedarf an alternativen Ansätzen zur Bekämpfung von D. suzukii bei.
C. fioriniae stellt eine eigenständige Bedrohung für Nutzpflanzen dar. Der Pilz kann Fäulniskrankheiten verursachen, und wie Rering anmerkt: „Es handelt sich sicherlich nicht um einen Organismus, den Landwirte auf ihrem Feld einführen möchten.“ Durch die Analyse der unterschiedlichen Gerüche von gesunden und verrottenden Früchten konnten die Forscher jedoch spezifische flüchtige Chemikalien identifizieren, die der Pilz produziert, um D. suzukii abzuwehren.
„Von allen Chemikalien, die wir getestet haben, scheinen zwei besonders wirksam bei der Abwehr von Fliegen zu sein: Ethylcrotonat und Ethylbutyrat. Dabei handelt es sich um kleine, einfache Chemikalien mit sehr ähnlichen chemischen Strukturen. In unseren Labortests schreckten beide flüchtigen Stoffe D. suzukii von der Nahrungssuche und dem Eierlegen ab.“ auf behandeltem Obst“, beobachtete Rering.
Rering bemerkte, dass die Kontrollmethode die besondere Sensibilität von D. suzukii gegenüber dem Aroma infizierter Früchte ausnutzt: „Für einen Menschen sehen und riechen die von uns untersuchten Früchte in den frühen Stadien der Infektion völlig normal aus. Die Fliegen können jedoch leicht zwischen infizierten Früchten unterscheiden.“ und nicht infizierte Früchte, auch wenn wir es nicht können.
Die beiden in der Studie vorgestellten Repellentien haben ein erhebliches Potenzial für die Anwendung auf dem Feld und bieten den Landwirten ungiftige Alternativen zu herkömmlichen chemischen Bekämpfungsmethoden. Insbesondere erläuterte Rering, wie die identifizierten flüchtigen Stoffe in eine Schädlingsbekämpfungsstrategie namens „Push-Pull“-Management integriert werden könnten. Das natürliche Abwehrmittel würde die Insekten von der Ernte wegdrücken, während ein Lockstoff sie zu einer Falle mit Insektizid locken und die Fliegen töten würde, ohne giftige Chemikalien über eine große Fläche der Ernte zu sprühen.
„Unsere nächsten Schritte bestehen darin, mit dem Testen der Repellentien im Feld allein und in Kombination mit Lockstoffen in einem Push-Pull-Szenario zu beginnen. Wir haben diesen Sommer mit dem Testen im Feld begonnen und bisher einige sehr vielversprechende Ergebnisse erzielt. Wir wollen auch testen, ob diese.“ Repellentien wirken auch bei anderen von D. suzukii befallenen Früchten wie Erdbeeren, Kirschen und Himbeeren“, sagte Rering.
Mehr Informationen:
Caitlin C Rering et al, Blaubeeren, die mit dem Pilzpathogen Colletotrichum fioriniae infiziert sind, setzen Gerüche frei, die Drosophila suzukii abstoßen, Schädlingsbekämpfungswissenschaft (2023). DOI: 10.1002/ps.7692
Zur Verfügung gestellt von der Society of Chemical Industry