Von einem weißlichen Flaum überzogene Zucchini, verrottete Maisstängel und -wurzeln, Möhren mit fauligen Stellen: Infektionen mit Pythium sehen nicht nur unappetitlich aus, sie verursachen in der Landwirtschaft auch große wirtschaftliche Schäden.

Der Erreger zählt zu den Oomyceten. Trotz des Namens, der übersetzt "Eipilz" bedeutet, ist diese Organismengruppe näher mit den Algen als mit den echten Pilzen verwandt. "Pythium verursacht eine Wurzel- und Stängelfäule", erklärt dazu Prof. Dr. Daguang Cai von der Abteilung Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): "Die Pflanzen werden dadurch stark geschwächt, wachsen kaum noch und knicken schnell ab. Für die Landwirtschaft in Europa wird der Erreger in den letzten Jahren zunehmend zum Problem."

DNA aus Bodenproben extrahiert

In ihrer aktuellen Studie untersuchten die beteiligten Forscherinnen und Forscher Bodenproben von 127 Maisfeldern aus insgesamt elf europäischen Ländern. Sie extrahierten aus den Proben die DNA und sequenzierten diese dann. Mit Hilfe eines molekularbiologischen Ansatzes konnten sie anhand der Sequenzen sämtliche Mikroorganismen bestimmen, die in den Proben vorkamen.

Pythium schwächt Schutzmechanismen

Denn die Erreger sind dazu in der Lage, in die Produktion von Pflanzenhormonen einzugreifen, die der Mais als Reaktion auf eine Infektion herstellt. Hormone sind Botenstoffe, die in ihrem Zielgewebe bestimmte Reaktionen hervorrufen und so die Immunität der Pflanze verstärken. Dadurch macht sie es ihrem Angreifer schwerer, sie zu befallen. Pythium hebelt diesen Schutzmechanismus aus. Das gelingt manchen Spezies des Erregers offenbar besser als anderen.

In der Folge kann nicht nur Pythium den Mais leichter infizieren – auch andere Mikroorganismen profitieren von der Schwächung der pflanzlichen Barrieren. "Das ist auch der Grund dafür, dass es in der Folge oft zu weiteren, sekundären Infektionen kommt", betont der Wissenschaftler. Die genetischen Daten liefen neue Erkenntnisse zu diesen molekularen Mechanismen. "Das kann uns helfen, je nach Region angepasste Wirkstoffe gegen die Pythium-Arten zu entwickeln, die dort den meisten Schaden anrichten."