ViVe_Beet

Forschungsmotivation und Problemstellung

© Fraunhofer IME | Kwang-Zin Lee

Derzeit rollt sie wieder, die Zuckerrüben-Kampagne: Die Ernte wird eingefahren. Für einen auskömmlichen Ertrag müssen die Rüben während der Anbausaison vor diversen Schaderregern geschützt werden. Hierzu gehören auch harmlos wirkende Blattläuse, die jedoch Viruskrankheiten übertragen können.

Durch den Wegfall der Rüben-Saatgutbehandlung mit Insektiziden im Jahr 2018 wuchs auf den Anbauflächen die Blattlauspopulation. In der Folge verzeichneten die Landwirte eine deutliche Zunahme von Zuckerrübenpflanzen, die mit Vergilbungsviren befallen waren. Flächenbehandlungen mit Insektiziden sind wegen ihrer geringeren Wirksamkeit und der fehlenden gesellschaftlichen Akzeptanz solcher Pflanzenschutzmaßnahmen keine nachhaltige Bekämpfungsstrategie. Es besteht daher dringender Bedarf, die Blattläuse anderweitig unter der Schadschwelle zu halten und so die Virusinfektionen zu verhindern.

 

Projektziel und Lösungsansatz

Im neuen vom Julius Kühn-Institut (JKI) koordinierten Verbundprojekt ViVe_Beet soll eine auf RNA-Spray basierende selektive Kontrollmöglichkeit von virenübertragenden Blattläusen in Zuckerrüben entwickelt werden. Am Projekt beteiligt sind neben den Forschenden des JKI-Instituts für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland das Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ) und das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME). Die Projektpartner verfolgen den Ansatz, ein speziell auf Blattläuse zugeschnittenes doppelsträngiges RNA-Molekül zu konstruieren welches mittels Pflanzenschutzspritzen in geeigneter Formulierung ausgebracht wird, um Zuckerrüben zukünftig vor Vergilbungsviren zu schützen.

Das Fraunhofer IME und das IfZ sind für die Entwicklung der RNA-Moleküle und der entsprechenden Mechanismen zuständig: Nehmen die Blattläuse beim Saugvorgang an der Pflanze die Moleküle auf, sollen diese zielgerichtet Gene abschalten und so zum Absterben der Blattläuse führen und die Ausbreitung der Vergilbungsviren in der Pflanze verhindern. Das JKI prüft im Anschluss gemeinsam mit dem IfZ die Anwendung der erarbeiteten Formulierung unter Labor- sowie Freilandbedingungen auf ihre Wirksamkeit.

Der molekularbiologische Ansatz des Projektes birgt das Potenzial, künftig vollkommen neue selektive Pflanzenschutzmittel zu entwickeln. Spezifisch designte Moleküle könnten dabei nicht nur gegen Insekten, sondern auch gegen Viren, Bakterien oder Pilzerreger wirken. In den USA wird die Anwendung von RNA-basierten Pflanzenschutzmitteln bereits für die Bekämpfung des Kartoffelkäfers getestet.

Hintergrund:

Blattsaugende Insekten schwächen die Pflanze nicht nur durch Ihre Saugaktivität, sondern übertragen im Fall der Blattläuse auch weitere Schaderreger wie die Vergilbungsviren. Um diese Insektengruppe zu kontrollieren, wurde das Saatgut bis 2018 mit Insektiziden gebeizt. Die Wirkstoffgruppe der Neonicotinoide blockiert die Weiterleitung von Nervenreizen und kontrolliert so die Ausbreitung von Schadinsekten. Der Vorteil einer Beizung besteht darin, dass das Insektizid vorrangig mit den Insekten in Kontakt kommt, die an der Pflanze saugen und sie tatsächlich schädigen. Diese selektive Wirkung soll nun auch mit der RNA-Formulierung erreicht werden.

© Fraunhofer IME

Projektsteckbrief

Projekttitel ViVe_Beet
Laufzeit 10/2021 – 09/2024
Förderung Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
Fördervolumen knapp 1,1 Mio. Euro Gesamtfördervolumen
Kooperationspartner Julius Kühn-Institut (JKI)
Projektleiter

Prof. Dr. Andreas Vilcinskas (IME)

Dr. Christoph Joachim und Johannes Hausmann (JKI)

Ziele Entwicklung einer auf RNA-Spray basierenden selektiven Kobtrollmöglichkeit von virenübertragenden Blattläusen in Zuckerrüben.

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Andreas Vilcinskas

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Prof. Dr. Andreas Vilcinskas

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