Insektenschädlinge sind für bis zu 30% des weltweiten Ernteverlusts verantwortlich und verursachen damit einen geschätzten wirtschaftlichen Schaden von mehr als 500 Mrd. Euro pro Jahr. Diese Bedrohung wird voraussichtlich mit dem Klimawandel, den zunehmenden Reiseaktivitäten und dem globalisierten Handel als Schlüsselfaktoren für die Verbreitung invasiver Schädlinge zunehmen. Pflanzenschutz ist ein Wettrüsten, da Insektenschädlinge schnell gegen Insektizide resistent werden. Das Fraunhofer IME Institutsteil Bioressourcen in Gießen entwickelt unter anderem umweltfreundliche Strategien für den nachhaltigen Pflanzenschutz.

In einer aktuellen Studie stellten Forschende fest, dass die Schilf-Glasflügelzikade Pentastiridius leporinus als Hauptvektor für zwei bakterielle Krankheitserreger in Kartoffelfeldern fungiert. Die Erreger, das γ-Proteobakterium »Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus« und das Stolbur-Phytoplasma »Candidatus Phytoplasma solani«, verursachen das Krankheitssyndrom »basses richesses« (SBR) in Zuckerrüben. Dieses Syndrom führt zu Ertragseinbußen und zu einer Reduzierung des Zuckergehalts, erklärt André Rinklef, Mitarbeiter des Fraunhofer IMEs und Erstautor der Studie.

Bereits 2022 wurden Symptomen wie das Verwelken von Blättern und gummiartigen Knollen auf Kartoffelfeldern festgestellt, die von P. leporinus besiedelt waren. Die Übertragung von Arsenophonus wurde in einer vorherigen Studie des Fraunhofer IME bestätigt (Behrmann et al., 2023). Im Rahmen der aktuellen Studie wurde die Verbreitung beider Krankheitserreger im Südwesten Deutschlands in den Jahren 2022 und 2023 überwacht. Dies führte zur weitverbreiteten Entdeckung von Arsenophonus. »Wir konnten feststellen, dass die Besiedelung bereits vor 2022 erfolgte, als der Krankheitserreger erstmals in Kartoffeln nachgewiesen wurde«, erklärt Dr. Kwang-Zin Lee, korrespondierender Autor der Studie und Leiter der Abteilung Schad- und Vektor- Insektenkontrolle des Fraunhofer IME in Gießen.

Im Jahr 2023 hatte die Verbreitung von Stolbur in Kartoffeln zugenommen, während die Verbreitung von Arsenophonus ähnlich war wie in den Jahren 2022 und 2023. »Wir bestätigten, dass adulte P. leporinus beide Krankheitserreger auf Kartoffeln übertragen können«, so Lee. Arsenophonus wurde nach der Keimung nicht in den Stängeln nachgewiesen, aber Stolbur war in 5,4 % der Stängel vorhanden, die von infizierten Knollen stammten. Nun sind weitere Forschungsarbeiten notwendig, um diese Übertragungswege zu verstehen und zu quantifizieren. »Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit effektiver Kontrollstrategien gegen beide Krankheitserreger und ihren Überträger P. leporinus«, so Rinklef.

Publikationen

A. Rinklef; S.C. Behrmann; D. Löffler; J. Erner; M. V. Meyer; C. Lang; A. Vilcinskas; K-Z. Lee. Prevalence in Potato of ʻCandidatus Arsenophonus Phytopathogenicusʼ and ʻCandidatus Phytoplasma Solaniʼ and Their Transmission via Adult Pentastiridius leporinus. Insects 2024, Volume 15, Issue 4, 275 

DOI: https://doi.org/10.3390/insects15040275

S.C. Behrmann; A.Rinklef; C. Lang, A. Vilcinskas; K.-Z. Lee. Potato (Solanum tuberosum) as a New Host for Pentastiridius leporinus (Hemiptera: Cixiidae) and Candidatus Arsenophonus Phytopathogenicus. Insects 2023, 14, 281. 

DOI: https://doi.org/10.3390/insects14030281

Weitere Informationen

Schad- und Vektor- Insektenkontrolle - Fraunhofer IME

Schad- und Vektor- Insektenkontrolle | LOEWE Zentrum für Insektenbiotechnologie & Bioressourcen (insekten-biotechnologie.de)