Studie zeigt potenziellen Durchbruch bei der Resistenz gegen Weinrebenkrankheiten

Ein Team von Wissenschaftlern – darunter der angesehene Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie der UC Irvine, Brandon Gaut, und die Professoren für Weinbau und Önologie der UC Davis, Dario Cantù und Andy Walker – haben einen bedeutenden Durchbruch im Kampf gegen eine verheerende Krankheit erzielt, die Weinreben befällt. Ihre Studie wurde kürzlich veröffentlicht in Kommunikationsbiologieenthüllt die Entdeckung von Kandidatengenen für Krankheitsresistenz in wilden Weinpflanzen und gibt Hoffnung für die Zukunft der Agrarindustrie.

Xylella fastidiosa ist ein Bakterium, das für die Infektion verschiedener Nutzpflanzen verantwortlich ist, darunter Weintrauben, Kaffee, Mandeln, Zitrusfrüchte und Oliven. Diese Krankheit stellt weltweit eine große Herausforderung für Landwirte dar, da bei wichtigen Nutzpflanzen keine resistenten Sorten bekannt sind. Aufbauend auf einem Langzeitprojekt an der UC Davis konzentrierte das Forschungsteam seine Aufmerksamkeit jedoch auf eine wilde Traubenart, Vitis arizonica, die eine natürliche Resistenz gegen das Bakterium aufweist.

Durch genetische Kartierung und genomweite Assoziationsstudien identifizierten die Forscher potenzielle Gene, die in Weinreben eingeführt werden könnten, um deren Widerstandskraft zu erhöhen. Diese Erkenntnisse haben das Potenzial, die Agrarindustrie zu revolutionieren und eine Lösung für ein durch Xylella fastidiosa verursachtes milliardenschweres Problem zu bieten.

Ein faszinierender Aspekt der Studie ist der Zusammenhang zwischen Resistenzgenen und dem Klima. Die Forscher fanden heraus, dass die Resistenzgene überwiegend in warmen Klimazonen vorkommen, was darauf hindeutet, dass der Erreger in diesen Regionen häufiger vorkommt. Durch die Projektion von Klimawandelszenarien prognostiziert das Team die zukünftigen Auswirkungen der Krankheit auf verschiedene Nutzpflanzen, darunter Weintrauben und Mandeln.

„Diese Studie unterstreicht die Bedeutung wissenschaftlicher Forschung bei der Bewältigung der Herausforderungen durch den Klimawandel und Pflanzenpathogene“, sagte Gaut, der die Forschung am UCI leitete. „Das Verständnis der genetischen Grundlagen von Resistenzen und des Einflusses des Klimas auf die Krankheitsprävalenz ist entscheidend für die Entwicklung wirksamer Strategien zum Schutz unserer Nutzpflanzen und zur Gewährleistung der Ernährungssicherheit.“

Die Auswirkungen dieser Forschung gehen über Weinreben hinaus und bieten Einblicke in die genetischen Resistenzmechanismen bei anderen anfälligen Nutzpflanzen. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit der Genetik, der Genomik und der Untersuchung wildlebender Pflanzenverwandter können Wissenschaftler wertvolle Resistenzmerkmale identifizieren, die die Widerstandsfähigkeit von Nutzpflanzen gegen Xylella fastidiosa und ähnliche Krankheitserreger verbessern könnten.

„Die Erhaltung, Pflege und genetische Charakterisierung von Pflanzensammlungen ist für unser Bestreben, wertvolle Gene für Traubenzüchtungsprogramme zu entdecken, von größter Bedeutung“, sagte Cantù, der die Forschung an der UC Davis leitete. Die Ergebnisse der Studie unterstreichen die Dringlichkeit weiterer wissenschaftlicher Forschung in der Landwirtschaft, insbesondere angesichts des Klimawandels. Durch die Aufklärung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Genen, Krankheitserregern und Klima können Forscher gezielte Lösungen entwickeln, um die verheerenden Auswirkungen von Pflanzenkrankheiten zu mildern und so die globale Nahrungsmittelproduktion zu sichern.

Die Veröffentlichung dieses Papiers stellt einen bedeutenden Meilenstein im Kampf gegen Xylella fastidiosa dar und schafft die Grundlage für zukünftige Fortschritte im Pflanzenschutz und in der klimaadaptiven Landwirtschaft. Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern der UCI und der UC Davis ist ein Beweis für die Bedeutung interdisziplinärer Forschung bei der Bewältigung drängender Herausforderungen.