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Agrarwissenschaft: Genom der Kartoffelfäule entziffert

Das Erbgut des Kraut- und Knollenfäuleerregers ist überdurchschnittlich groß und beinhaltet viele sich wiederholende Gensequenzen. Das mache den Pilz so aggressiv und gefährlich, vermuten Forscher um Chad Nusbaum von der Harvard University in Cambridge.

Verglichen mit verwandten Arten verfügt der Kartoffel- und Tomatenschädling Phytophthora infestans über ein mehr als doppelt so großes Genom. Die DNA des Schädlings umfasst zum einen Regionen mit vielen evolutionär alten Genen, die er mit nahe verwandten Arten teilt: Sie dienen überwiegend dem Stoffwechsel des Parasiten. 75 Prozent seines Erbguts bestehen jedoch aus genarmen Regionen, in denen sich Genabschnitte oft wiederholen.

Unter anderem kodieren die wenigen sich dort befindenden Gene Proteine, welche die Enzyme, Lipide und Zucker der befallenen Pflanze spalten und schließlich auch deren Gewebe zersetzen. Gleichzeitig produziert Phytophthora infestans Wirkstoffe, die ihn vor der pflanzeneigenen Abwehr schützen. Da diese Gene mehrfach vorkommen, ist eine Anpassung an einen Wirt durch Veränderungen schnell möglich.

Phytophthora infestans verursacht Mehltau, lässt Knollen und Blätter des Wirts faulen und bedroht so ganze Kartoffel- und Tomatenfelder. Im 19. Jahrhundert vernichtete der zu den Eipilzen zählende Erreger fast die komplette Ernte Irlands und verursachte so eine große Hungersnot, der über 500 000 Iren zum Opfer fielen. Mit den gewonnenen Daten hoffen die Forscher, den Parasiten bald besser kontrollieren und Infektionen vermeiden zu können. Bis heute vernichtet der Schädling in manchen Jahren mit feuchten Sommern weltweit über 20 Prozent des Ertrags. (ie)

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  • Quellen
Haas, B. et al: Genome sequence and analysis of the Irish potato famine pathogen Phytophthora infestans. In: Nature 10.1038/nature08358, 2009.

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