Studie führt zu bahnbrechenden Fortschritten beim Verständnis der tödlichen Verbräunung von Palmen

Mit der tödlichen Bronzing-Krankheit infizierte Palmen senden Signale aus, die gesunde Palmen in der Nähe vor der Bedrohung warnen. Diese gesunden Palmen produzieren ihre eigene Abwehr, die Wissenschaftler der University of Florida eines Tages nutzen wollen, um Palmen vor der Krankheit zu schützen.

Der Entomologe Brian Bahder und sein Team am UF/IFAS Fort Lauderdale Research and Education Center (UF/IFAS FLREC) betrachten das Ergebnis der Studie als einen Wendepunkt für die Palmenkrankheitsforschung, da es ein hohes Potenzial für die Entwicklung von Managementstrategien für tödliche Bronzierung, eine tödliche Krankheitsausbreitung, bietet von einem kleinen Insekt, das gemeinhin Pflanzenzikade genannt wird. Diese Entdeckung könnte bei der Bekämpfung anderer Palmen- und Pflanzenkrankheiten helfen.

Von Krankheiten oder Schädlingen befallene Pflanzen können kleine chemische Signale oder flüchtige organische Verbindungen aussenden, die darauf hinweisen, dass sie gestresst sind.

Diese Verbindungen warnen gesunde Pflanzen in der Nähe. Diese gesunden Pflanzen können Abwehrmechanismen – eigene organische Verbindungen – aktivieren, um möglicherweise den für die Krankheit verantwortlichen Schädling abzuwehren.

„Flüchtige organische Verbindungen kommen in Pflanzen häufig vor und spielen eine wichtige Rolle beim Schutz der Pflanze“, sagte Bahder. „Am wichtigsten ist, dass einige dieser Verbindungen antimikrobielle Eigenschaften haben. Sie könnten zur Abwehr verschiedener Infektionen in Palmen und vielleicht sogar anderen Pflanzen eingesetzt werden.“

„Wir vermuteten, dass der Pflanzenhüpfer eine chemische Verbindung entdeckte“, sagte Bahder. „Das Ziel bestand darin, die Chemikalie zu identifizieren, um zu sehen, ob wir sie als Ködersystem verwenden könnten. Die daraus resultierenden Daten zeigten, dass eine viel interessantere Geschichte im Gange war und könnten den Grundstein für die Entwicklung eines Managementplans für tödliche Bronzing- und vielleicht auch andere Palmen legen.“ Krankheiten.“

Dies ist der erste dokumentierte Fall von flüchtigen Bestandteilen grüner Blätter in Palmen, die mit Bakterien infiziert sind, die eine tödliche Verfärbung verursachen.

Für die Studie entnahmen Bahder und sein Team Blattproben von infizierten Kohlpalmen, in der Nähe bedrohten Palmen und gesunden Palmen, die außerhalb des Verbreitungsgebiets der Krankheit lagen. Alle Proben wurden von Bäumen in Fort Lauderdale entnommen. Im Laufe der Zeit testeten sie die Pflanzen an den drei Palmengruppen und Standorten auf die Krankheit.

Die mit tödlichem Bronzing infizierten Handflächen gaben ein spezifisches Signal ab, wohingegen die gesunden Handflächen in der Nähe reagierten und ein anderes Signal aussendeten. Die gesunden Palmen, die vom infizierten Bereich entfernt waren, sendeten ein anderes Signal aus als die infizierten und bedrohten Palmen.

„Die bedrohten Palmen produzierten eine Verbindung mit bekannten antimikrobiellen Eigenschaften, und wir sind nun daran interessiert, wie sich dies auf die Epidemiologie tödlicher Bronzierung im Feld auswirkt“, sagte Bahder. „Wir hoffen, diese natürlichen pflanzlichen flüchtigen Stoffe nutzen zu können, um Palmen entweder direkt zu behandeln oder sie zu stimulieren, ihre eigenen Abwehrkräfte zu entwickeln.“

Die tödliche Bronchialkrankheit, die erstmals 2006 in Tampa entdeckt wurde, wird von der Pflanzenzikadenart Haplaxius crudus übertragen, die 2021 als Überträger bestätigt wurde. Seit fast zwei Jahrzehnten breitet sich die Krankheit stetig im gesamten Bundesstaat aus und verursacht in Florida Palmen erhebliche Verluste.

„Das Wichtigste ist, dass es zu spät ist, sobald Symptome auf der Palme auftreten, weshalb Prävention die erste Verteidigungslinie war“, sagte Bahder.

Wenn ein Baum infiziert ist, besteht derzeit die einzige Abhilfe darin, ihn zu entfernen. Um die Ausbreitung der Bakterien zu verhindern, müssen die umliegenden Bäume auf Phytoplasma untersucht werden. Wenn der Handflächentest negativ ist, wird zur Vorbeugung eine antibiotische Behandlung mit Oxytetracyclin verabreicht. Die teure Behandlung wird vierteljährlich wiederholt.

Mit der Entdeckung dieser pflanzlichen Verbindungen betrachten Wissenschaftler dies als einen Durchbruch bei der Entwicklung von Methoden zur Bekämpfung der Krankheit, die es ermöglichen könnten, die natürlichen Abwehrkräfte der Pflanze zu nutzen, um ein Heilmittel für infizierte Pflanzen zu entwickeln, das die Notwendigkeit kostspieliger Antibiotika-Behandlungen überflüssig machen würde.

„Wissenschaftler hoffen, diese Verbindungen nutzen zu können, um neue Managementstrategien zu entwickeln“, sagte Bader.

Die nächste Stufe des Forschungsprozesses erfordert die Suche nach Möglichkeiten, die gesunden flüchtigen Verbindungen grüner Blätter, die für das Abwehrsystem der Palme natürlich sind, zur Behandlung infizierter Palmen zu nutzen. Die Methoden könnten darin bestehen, die Verbindung direkt in infizierte Handflächen zu injizieren und die infizierte Handfläche hoffentlich zu heilen. Es könnte auch die Platzierung von Spendern oder das Besprühen von Risikobereichen beinhalten, um die gefährdeten Palmen mit natürlichen Abwehrkräften zu stimulieren.

„Das Ziel besteht darin, kosteneffiziente Möglichkeiten zum Schutz von Palmen zu finden, sei es auf großen, möglicherweise gefährdeten Flächen oder auf einzelnen Grundstücken. Letztendlich wollen wir Zeit und Ressourcen für Baumschulen und Verbraucher einsparen“, sagte Bahder.