Forscher finden einen „Kern der Wahrheit“ im dringenden Kampf gegen Teerflecken auf Mais

Obwohl sie erst vor sieben Jahren in den Vereinigten Staaten entdeckt wurden, haben Teerflecken den Maisertrag verwüstet – was allein im Jahr 2021 zu einem geschätzten Verlust von 1,2 Milliarden Dollar geführt hat. Der Übeltäter hinter dieser verheerenden Pflanzenkrankheit, Phyllachora maydis, ist ein aufkommender Pilzpathogen, dessen Biologie unklar bleibt. Dieser Mangel an Verständnis schränkt die Strategien zur Behandlung von Krankheiten erheblich ein, und kein Maiskeimplasma ist vollständig resistent gegen den Erreger.

Folglich führten Dr. Matthew Helm, ein wissenschaftlicher Molekularbiologe in der Forschungseinheit für Pflanzenbau und Schädlingsbekämpfung im USDA-ARS, und Nachwuchswissenschaftler der Purdue University eine Studie durch, um besser zu verstehen, wie P. maydis Mais infiziert. Ihre Forschung, neu veröffentlicht in Phytopathologieist die erste Veröffentlichung, die diesen Erreger auf molekularer Ebene charakterisiert.

Während die meisten Pilzpathogene Pflanzenzellen mit spezialisierten Molekülen injizieren, um die Immunantwort des Wirts zu unterdrücken, untersuchten die Autoren, ob P. maydis diese Methode ebenfalls nutzt – zusätzlich zu den Pflanzenorganellen, auf die die Moleküle abzielen. Ihre Daten bestätigen, dass der Teerfleckenerreger diese Virulenzmoleküle kodiert und dass sich einige von ihnen in bestimmten subzellulären Kompartimenten innerhalb der Pflanzenzelle, einschließlich des Zellkerns und der Chloroplasten, befinden.

Die aufregende Neuheit dieser Studie ist wichtig, da kein anderes Unternehmen untersucht hat, auf welche Pflanzenorganellen von Pathogenen injizierte Proteine ​​​​aus P. maydis abzielen, nach dem Wissen des Korrespondenz- und Erstautors Helm. Diese Forschung wird wahrscheinlich die molekulare Pflanzenpathologie und ihre Unterdisziplinen erheblich beeinflussen.

Helm kommentiert: „Pflanzenpathologen beginnen wohl gerade erst zu verstehen, wie Pflanzenpathogene auf molekularer und genetischer Ebene Krankheiten verursachen, insbesondere bei kürzlich aufgetretenen Pathogenen. Unsere Arbeit bringt nicht nur unser Verständnis der Biologie dieses Pilzpathogens voran, sondern auch trägt zu unserem Gesamtverständnis der Interaktion zwischen Pflanzen und Mikroben bei.“

Diese Studie liefert den Kern für das Verständnis, wie diese Pflanzenkrankheit Mais infiziert – und sät die Felder für weitere Studien, verstärkte Strategien zur Krankheitsbekämpfung und für den weltweiten Schutz der Ernährungssicherheit.